不同预型件工艺对亚麻聚丙烯热塑性复合材料力学性能影响.docVIP

不同预型件工艺对亚麻/聚丙烯热塑性复合材料力学性能的影响摘要 采用交织混编法和包覆纱法加工成型亚麻聚丙烯热塑性预型件及其复合材料，比较了这两种成型方法对预制件及其复合材料的浸渍效果、拉伸性能和剥离性能的影响。结果表明，包覆纱法制备的预型件及其复合材料的浸渍效果较好，孔隙率较低，且力学性能较好，其拉伸强度比交织混编法制备的复合材料拉伸强度提高了46%，剥离强力提高了39%。 关键词 亚麻聚丙烯热塑性复合材料交织混编包覆纱预型件Effect of Different Preform Process on the Mechanical Properties of Flax/PP Thermoplastic Composites ABSTRACT The effects of different perform process based of co-weave and co-wrapped yarn preforms made form flax/PP yarns on the effective infiltration, tensile and peeling properties of thermoplastic perform and composite were investigated. It was found that, the effective infiltration of perform and composite by co-wrapped yarns is better and with lower void interface than that of perform and composite by co-weave process, and the tensile strength is higher 46% and the peeling force is higher 39% than that of composite by co-weave process , respectively. KEYWORDS Flax; Polypropylene; Thermoplastic composite; Co-weave; Co-wrapped yarn; Preform 1 引 言 麻纤维增强热塑性复合材料因其可循环利用、对环境、成本低等优点[1-3]，近几年来一直是科研工作者的研究热点之一。目前，制备麻纤维增强热塑性复合材料最为成熟和流行的是利用短纤维和树脂熔融共混的方法以及麻纤维毡和树脂薄膜层叠的方法[4-]，但由于热塑性树脂熔融后黏度高，增强纤维的含量被局限在一定范围内，因而对复合材料力学性能的提高有较大的困难。现在，对麻纤维连续状增强体及其制作方法的研究已经越来越多[-17]。热塑性树脂与连续增强纤维的结合成型方法，总的说来有两大类方法[]，即预浸渍法和预混法，两者的区别在于，前者的树脂直接浸渍了增强纤维而后者的树脂要通过一定的成型加工才能完成对增强纤维的浸渍。预混法包括粉末浸渍法、混纤法、混编法和薄膜层叠法。本文主要使用交织混编法和混纤法中的包覆纱法来制备复合材料，比较这两种成型方法对预制件及其复合材料的浸渍效果、拉伸性能和剥离性能的影响。 实 验 .1热塑性复合材料的制备花式捻线机，将PP长丝以一定捻度缠绕在亚麻芯纱的表面，形成亚麻/PP包覆纱平纹，经密122根/10cm，纬密72根/10cm。将织得的机织布裁成.2热塑性复合性能测试复合材料拉伸性能按照GBT1447 - 2005 进行测试,仪器为上海龙华测试仪器有限公司的WDW - 20 型微机控制电子万能试验机。 复合材料剥离性能参照GB/T 1447－2005，试样加工参照GB/T 1447－2005中的Ⅱ型式样加工方式。其中，剥离速度20mm/min，剥离长度为80mm，剥离隔距40mm。结果与讨论.1两种成型方法对预型件织物性能的影响 如表，两种机织物的一些基本性能都比较接近。交织混编法平纹织物的拉伸性能比包覆纱的好，这与纱线强度及织物的结构紧密程度有关，交织混编法织物中经纬纱结合较为紧密，受力较均匀图、图（放大倍数均为50倍），整个包覆纱平纹织物的布面看起来整洁、光滑，纱线与纱线之间的缝隙比较大。混编法平纹织物的布面结构比较紧密，纱线与纱线间的孔隙率小上面有许多小纤维丝毛羽。表两种预型件织物的性能 成型方法 麻质量含量 织物面密度 织物厚度 拉伸强度（Ma） （%） （g/m2) （mm） 经向 纬向 交织混编法 58 388.2 0.9126 21.45 17.14 包覆纱法 60 396.3 1.337 14.23 11.15 图包覆纱法平纹织物 图交织混编法平纹织物.2两种复合材料的浸渍效果的影响如