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碳纤维增强聚丙烯和尼龙6

发布于2021-06-03 11:49
     碳纤维增强复合材料是作为增强材料的碳纤维和作为基体材料的树脂组成,早期的碳纤维复合材料主要用于军事领域。随着材料性能、成型工艺的提高及价格成本的下降,碳纤维复合材料被越来越多的应用到一般工业和体育休闲等领域。
     碳纤维能够使聚丙烯的弹性模量有所提升,但降低了材料的拉伸强度、冲击强度及断裂伸长率。碳纤维对聚丙烯有一定的异相成核作用,提升了聚丙烯基体的非等温结晶峰温度与结品度,并且促进PP基体中形成了β晶型。等温结晶过程中聚丙烯易于在碳纤维断面端部成核结晶。EPDM-g-MAH 与SEBS-g-MAH在PP基体中的分散性较好,使PP的冲击强度与断裂伸长率有明显的提升,加入EPDM-g-MAH与SEBS-g-MAH的PP/CF复合材料具存较高的冲击强度与弹性模量。PP/CF复合材料中增韧剂的加入导致了基体聚丙烯的成核能力的降低与结晶生长速率减慢。増韧剂并未改变PP/CF复合材料的结晶晶型,加入增韧剂的PP/CF复介材料中碳纤维的成核作用变得明显,使复合材料中的球晶主要生长在碳纤维附近。
     短切碳纤维增强热塑性树脂复合材料(SCFRTP)是工程材料中一个重要的组成部分。这类复合材料通常具有较好的机械性能、良好的经济效益并且可以通过热压成型、挤出成型或注塑成型的方法制造出各种形状的产品。尼龙6是一种具有较广的应用领域的热塑性树脂材料,而填料增强改性是提升尼龙6复合材料性能较为常用且有效的改性方法。
     碳纤维增强尼龙6复合材料(PA6/CF)的研究,在近年来受到了大量的关注。PA6/CF复合材料的性能受到许多因素的影响:加工方法与工艺,复合材料中碳纤维的含量与长度,碳纤维的分散性及取向,碳纤维与PA6界面结构及尼龙6与碳纤维本身的特性等。然而,热塑性复合材料的机械性能主要取决于聚合物基体的微观结构与纤维与基体的界面性能,因而对比分析复合材料的微观结构与宏观性能显得尤为重要。此外,PA6作为半结晶聚合物复合材料,PA6/CF的机械性能依赖于PA6基体的结晶结构与形貌,结晶结构与形貌则取决于复合材料的加工工艺将PA6/CF复合材料的微观形貌和结构与宏观性能系统的联系起来的研究还鲜有报道。



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