杨斌
,
章继峰
,
梁文彦
,
周利民
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140611.002
为研究玻璃纤维(GF)表面纳米SiO2改性对GF增强树脂基复合材料力学性能的影响,利用真空辅助模压(VAMP)工艺制备了不同含量的纳米SiO2表面改性GF增强聚环状对苯二甲酸丁二醇酯(PCBT)复合材料.分析了GF表面改性对GF/PCBT复合材料力学性能的影响,研究了纤维表面改性对GF/PCBT复合材料抗湿热老化性能的影响规律.纤维拔出试验结果表明:经表面处理的GF/PCBT复合材料的界面剪切强度提高了1.16倍;采用含量为0.5wt％和2wt％(与树脂质量比)的纳米SiO2处理GF表面后,复合材料的三点弯曲强度分别提高1.5倍和1.67倍,弯曲模量分别提高1.03倍和1.17倍.SEM结果显示:当纳米SiO2用量为2wt％时,破坏后的纤维表面被树脂完全覆盖,树脂与纤维粘结良好.在湿热条件下,由于纳米SiO2颗粒的存在,水分子很难通过界面相扩散到改性后的材料内部,其抗湿热性能提高.
关键词:
聚环状对苯二甲酸丁二醇酯
,
玻璃纤维
,
表面改性
,
真空辅助模压工艺
,
三点弯曲测试
,
纤维拔出实验
,
湿热老化
周海骏
,
张玉
,
张婷婷
,
郭伟杰
,
张娇霞
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.18.012
采用环状对苯二甲酸丁二醇酯(CBT)原位聚合制备了玻璃纤维(GF)增强聚环状对苯二甲酸丁二醇酯(PCBT)复合材料。研究了聚合温度及催化剂用量对 PCBT 粘均分子量、结晶度以及 GF/PCBT 复合材料力学性能的影响。结果表明,随着聚合温度的升高,PCBT的粘均分子量及结晶度逐渐增大并趋于稳定,GF/PCBT复合材料力学性能也不断增大；当聚合温度为210℃时,PCBT 的粘均分子量为7.16×104 g/mol,结晶度为43.9%,GF/PCBT 复合材料的拉伸和弯曲强度分别为(271.44±3.40)和(257.70±3.73)MPa。随着催化剂用量的增大,PCBT的粘均分子量和结晶度逐渐增大并趋于稳定,复合材料力学性能不断增强；当催化剂用量为0.4%(质量分数)时, PCBT的粘均分子量为7.13×104 g/mol,结晶度为44.4%,GF/PCBT 复合材料的拉伸和弯曲强度分别为(265.10±3.31)和(260.30±2.03)MPa。
关键词:
原位聚合
,
环状对苯二甲酸丁二醇酯
,
聚环状对苯二甲酸丁二醇酯
,
复合材料
张翼鹏
,
颜春
,
阮春寅
,
丁江平
,
刘俊龙
,
范欣愉
复合材料学报
采用环状对苯二甲酸丁二醇酯（CBT）原位聚合制备了连续玻璃纤维（GF）增强聚环状对苯二甲酸丁二醇酯（PCBT）复合材料。考察了聚合反应中催化剂用量对PCBT结晶度以及GF/PCBT复合材料力学性能的影响。当催化剂用量为0.5%（质量分数）时,PCBT的结晶度为53%,GF/PCBT的力学性能达到最佳,拉伸强度为522MPa,拉伸模量为27GPa,弯曲强度为481MPa,弯曲模量为24.8GPa,层间剪切强度（ILSS）为43MPa。SEM观察表明,发现催化剂用量为0.5%时,树脂与纤维的结合性较好。进一步研究了淬火和退火后处理对复合材料力学性能的影响。发现复合材料退火处理后具有较好的力学性能,其中拉伸强度为545MPa,弯曲强度为495MPa。
关键词:
聚环状对苯二甲酸丁二醇酯
,
复合材料
,
原位聚合
,
真空辅助树脂灌注
,
力学性能
,
结晶度
张璐
,
章继峰
,
王振清
,
周利民
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20141107.001
为了解决高黏度热塑性树脂难以制备高强度、大尺寸纤维增强热塑性复合材料构件的问题,采用真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺与热压工艺相结合的方法,以环状对苯二甲酸丁二醇酯(CBT)在催化剂作用下聚合成的聚环状对苯二甲酸丁二醇酯(PCBT)为基体,制备了纤维体积分数达70％的连续玻璃纤维(GF)/PCBT复合材料层合板及熔融连接件,并测得其力学参数.采用数值模拟方法对连接界面层数分别为1、2、3层的A、B、C型3种不同方案的GF/PCBT复合材料熔融连接接头的承载能力和失效模式进行了预测.结果表明:不同的结构设计方案对GF/PCBT复合材料接头性能的影响较大,当连接长度在一定范围内时,接头区域主要发生界面分层失效,接头处复合材料的翘曲为界面裂纹加速扩展的主要因素,C型连接方式的接头结构承载能力相比于A型连接方式有明显提高;增加C型接头连接长度,试件承载能力提高,直至接头处界面分层失效和纤维、基体失效同时发生;继续增加连接长度,纤维与基体失效将成为接头区域的主要失效模式,此时承载能力无明显提升.
关键词:
聚环状对苯二甲酸丁二醇酯
,
复合材料
,
熔融连接接头
,
分层损伤
,
数值模拟
,
VARTM
