長玻纖增強(qiáng)pp的實驗計劃

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1、長玻纖增強(qiáng)PP的原料、成型及分析測試方案1實驗測試表征1.1纖維長度及纖維分布測定將復(fù)合材料樣本置于微波輻射爐中或馬福爐中高溫裂解，550℃下進(jìn)行裂解，在裂解物中將玻璃纖維剝離出來，然后將其分散于水中，然后用光學(xué)纖維鏡進(jìn)行觀察和測定，可以得到纖維長度和也可以通過軟件進(jìn)行半自動地纖維分布的計算。1.2形貌分析用SEM觀察斷口形貌及GF在基體PP中的分布及斷面形貌1.3力學(xué)分析主要采用萬能材料試驗機(jī)測試?yán)鞆?qiáng)度，斷裂伸長、彎曲性能（強(qiáng)度、模量等）等采用沖擊實驗機(jī)測定材料缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度1.4熱分析1.4.1采用DMA動態(tài)力學(xué)分析儀進(jìn)行分析得到Tg和tgδ1.4.2采用DSC研究GF/PP復(fù)

2、合材料的結(jié)晶動力學(xué)1.5廣角X射線衍射掃描分析用WAXD研究GF/PP的結(jié)晶度。2成型及實驗方案2.1主要成型加工條件多復(fù)合材料基體中纖維長度及纖維均勻性（分布）及復(fù)合材料力學(xué)性能的影響2.1.1成型加工溫度(喂料螺桿各區(qū)溫度，主要是第二組螺桿)l加料段180℃～190℃l壓縮段、計量段漸次升高溫度可在210℃～240℃之間進(jìn)行調(diào)解l機(jī)頭口模溫度略低于計量段溫度。2.1.2兩組螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，主要是第二組雙螺桿的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)2.1.3浸漬與否、濃度、時間2.1.3第二組雙螺桿不同組合元件的搭配，考慮增加或減少混合原件（更換螺桿元件較繁瑣，可最后考慮）2.2不同填加組份及纖維量等對復(fù)合材料力學(xué)性

3、能、熱性能、斷面形貌、結(jié)晶性等的影響2.2.1偶聯(lián)劑的加入否，加入種類（KH-550、A-151，A-172，A-174）對纖維在PP基體中分散性的影響2.2.2纖維的加入量（10%～40%）對復(fù)合材料力學(xué)性能、熱性能、結(jié)晶度的影響2.2.3纖維的長度（相同纖維加入量，不同剪切情況下）對復(fù)合材料力學(xué)性能、熱性能、結(jié)晶度的影響2.2.4不同填加組份（填充體系、潤滑體系等）對復(fù)合材料力學(xué)性能、熱性能、形貌的影響2.3GF/PP復(fù)合材料結(jié)晶動力學(xué)研究（等溫、非等溫）2.4GF/PP復(fù)合材料中纖維長度、分布、纖維取向等數(shù)學(xué)計算模型的建立及研究2.5GF/PP復(fù)合材料的應(yīng)用研究3原料3.1PP選用

4、PP原料主要依據(jù)兩條原則，一是根據(jù)增強(qiáng)和改性PP產(chǎn)品性能對PP的要求，從而確定選用的是均聚PP、共聚PP還是化學(xué)處理PP。第二個原則是改性PP所加工的制品的幾何形狀和尺寸所要求的流動性能。對于本實驗選擇用的PP其與玻纖共混，即是制備增強(qiáng)改性PP，然后期望將增強(qiáng)PP用于汽車行業(yè)的相關(guān)內(nèi)外飾件的制備，那么就希望在原料的選擇時保證材料的剛性和韌性平衡，因此在實驗的選用過程可以考慮均聚PP與共聚PP混合使用，采用高流動性的PP和低流動性的PP混合使用，可以保證材料的流動性在適宜的加工范圍內(nèi)，同時具有高的韌性。當(dāng)然在進(jìn)行具體配比的時候要根據(jù)實際情況選擇相應(yīng)均聚及共聚PP的比例搭配，應(yīng)該已共聚PP為

5、主，適當(dāng)?shù)奶罴由倭康木跴P降低成本的同時，減少脆性又可以增加加工時PP的流動性。表1PP的部分牌號品名型號產(chǎn)地MIg/10min特性及用途共聚級K8303燕化1.5共聚注塑，高抗沖，器具，汽車部件共聚級K7726燕化29共聚注塑，高抗沖，洗衣機(jī)桶及汽車部件共聚級EPF30R獨(dú)山子11-15包裝用品、罩板、家庭用品共聚級EPS30R獨(dú)山子1.2-1.8中抗沖聚丙烯共聚產(chǎn)品，主要用于生產(chǎn)板條箱、中空材材、片材等共聚級EPS30R天聯(lián)1.5板條箱、桶包裝袋、重型包裝箱共聚級EPS30R齊魯石化1.2-1.8中抗沖聚丙烯共聚產(chǎn)品，主要用于生產(chǎn)板條箱、中空材材、片材等共聚級P340盤錦0.7-1

6、.3管材、管件、食品箱共聚級1340燕化1.2室外用耐高沖擊，飲料瓶箱等共聚級K7726燕化35汽車內(nèi)部裝飾，非FDA共聚級K1003燕化3通用注塑類產(chǎn)品共聚級K9920燕化20汽車內(nèi)部裝飾，非FDA均聚級1400燕化3汽車部件及家俱均聚級1700燕化11籃子，盤子等均聚級2410燕化2.5機(jī)械及汽車零部件吹膜級1088B大韓油化11薄膜級吹塑膜，一般用途，一般包裝膜，食品服裝透明聚丙烯1828燕化16共聚注塑透明，醫(yī)用注射料透明聚丙烯370Y韓國SK20透明性好（透明容器）3.2偶聯(lián)劑由于PP是非極性有機(jī)物，與無機(jī)填充物的分子結(jié)構(gòu)及物理形態(tài)極不相同，即使選用的玻璃纖維已進(jìn)行相應(yīng)表面處理

7、，在實際的加工中對兩相間的相容性可能有一定的改善，但若在進(jìn)行共混的時候不能有效地使兩相良好相容，可以考慮在玻纖加入到擠出共混設(shè)備之前將長玻纖進(jìn)行預(yù)浸漬，即是添加偶聯(lián)劑進(jìn)行浸漬。偶聯(lián)劑通過化學(xué)和或物理的作用將兩種性能差異很大的，原來不易結(jié)合的材料較牢固地結(jié)合起來。特別是無機(jī)增強(qiáng)材料與非極性的聚合物，如PP、PE等復(fù)合時，由于性質(zhì)上的絕然不同，使許多性能特別是力學(xué)性能得到極大的改善。偶聯(lián)劑的種類很多有機(jī)酸鉻絡(luò)合物、有機(jī)硅偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶