長(zhǎng)纖維增強(qiáng)PA66復(fù)合材料浸漬工藝及模具結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑樹脂基復(fù)合材料因其優(yōu)異的性能已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，如何制備高品質(zhì)的復(fù)合材料預(yù)浸料以及進(jìn)一步提升材料性能一直是科學(xué)家們研究的重點(diǎn)。近年來，熔融浸漬過程相關(guān)理論研究已有很多，包括纖維斷裂、浸漬理論等，但大多基于輥系模具圍繞加工工藝展開討論，在實(shí)際應(yīng)用中具有局限性，且沒有準(zhǔn)確描述浸漬模具對(duì)熔融浸漬過程的影響，而浸漬模具作為熔融浸漬工藝中的重要設(shè)備，對(duì)預(yù)浸料的品質(zhì)起著決定性作用。
　　本文基于現(xiàn)有研究，分析纖維受力和熔體建壓

2、的根本原因，建立通用型纖維斷裂模型與浸漬模型，探究纖維加工形態(tài)、纖維與模具形成結(jié)構(gòu)及工藝參數(shù)對(duì)熔融浸漬過程的影響，確定影響因素與纖維斷裂率和浸漬程度間的函數(shù)關(guān)系。采用Design Expert軟件設(shè)計(jì)模擬和實(shí)驗(yàn)，探索彎曲流道浸漬模具結(jié)構(gòu)參數(shù)及工藝對(duì)纖維斷裂率和浸漬程度的影響規(guī)律，得到給定條件下的最優(yōu)參數(shù)組合。設(shè)計(jì)計(jì)算程序以應(yīng)用模型進(jìn)行預(yù)浸料質(zhì)量的預(yù)測(cè)及物料、模具結(jié)構(gòu)、工藝的選擇、設(shè)計(jì)和搭配。結(jié)果表明:適當(dāng)增大纖維彎曲部分圓弧半徑、減小纖

3、維對(duì)模具總包覆角和浸漬模具內(nèi)纖維總長(zhǎng)度，有利于減小纖維受力，從而降低纖維斷裂率;隨纖維與模具所形成楔形區(qū)的夾角減小、數(shù)目增多，熔體建壓能力增大，浸漬程度得以提升。
　　為提升長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)PA66復(fù)合材料的沖擊性能，選擇甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝乙烯辛烯共聚物(POE-g-GMA)和馬來酸酐接枝乙烯辛烯共聚物（POE-g-MAH）作為增韌劑進(jìn)行比較研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:隨著含量的提高，兩種增韌劑均能夠使長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)PA66復(fù)合材料的