❶ 怎麼測試玻璃纖維桿
長玻璃纖維增強粒料指的是纖維單向排布的粒料,其纖維長度與粒料長度相等,一般大於5mm。這個品種的復合材料粒料在我國還處於研製階段,缺少商業牌號。國外的品種主要有ICI公司的Verton,Hoechst-Celanese公司的Celstran等。這種材料主要應用在力學性能比短切玻璃纖維粒料要求更高的場合,具有較重要的應用前景[1]。由於這種材料的纖維較長,給常規的注塑成型帶來一定的困難,因此,研究其注塑成型工藝與性能的關系受到越來越多的重視[2]。
非連續纖維增強復合材料的拉伸強度σ符合下式(3):
σ= η0∑li<lcτliVi2r + η0∑lj>lcσfVj(1- lc2lj)+σm(1- Vf),lc= rσf2τ
式中,Vi和Vj別為長度小於和大於纖維臨界長度lc纖維體積含量;Vf為纖維的總體積含量;σf復合材料學報ACTAMATERIAECOMPOSITAESINICA第18卷第2期5月2001年Vol.18 No.2 May 2001為玻璃纖維的拉伸強度;σm為樹脂的拉伸強;li、lj
分別指大於和小於lc
的玻璃纖維長度;r為玻璃纖
維的半徑;τ為界面剪切強度。由上式可見,在纖維
含量一定的情況下,隨注塑材料內纖維長度增加,lc
降低以及纖維取向度的提高,復合材料的拉伸強度
提高。通過界面改性、粒料長度變化、注塑工藝變化
和模具設計,可改變注塑試樣內纖維的長度、取向以
及lc
大小,從而影響其力學性能。上述公式是在纖
維與基體完全混合的假設基礎上推導得到的[3]。實
際上,在具體實驗和生產中,很難做到這一點。纖維
與基體混合越均勻,纖維承受應力的效果越明顯,材
料的強度越高。
從上述分析可知,界面改性、纖維浸漬程度、粒
料長度及注塑材料退火等將改變復合材料內纖維的
長度、分布以及纖維/基體間的界面強度,從而影響
材料的拉伸強度。本文將就此進行初步研究。
1 實驗部分
1.1 實驗設備
注塑機,浙江塑料機械廠出品,SZ-60/40。電子
拉力機,長春市智能儀器設備研究所生產,WSM-
2000型數字式試驗機。
1.2 試驗原料
南京玻纖院提供的玻璃纖維(GF),直徑20
μm,表面處理409浸潤劑(主要成分為KH560、
KH570等),單股和三股並股兩種。杭州新興玻璃纖
維廠提供的GF,直徑為11μm,表面處理劑主要為
KH550。聚丙烯,Q/shC001-1998,錦州石化公司提
供。接枝馬來酸酐(MAH)改性的PP(PP-MAH),利
用固相接枝方法自行制備,接枝率為1.5%和
2.3%兩種。雙馬來先亞胺(BMI)由北京航空材料
研究院提供。
1.3 長玻璃纖維/聚丙烯粒料的制備
利用自行設計製造的連續纖維/熱塑性樹脂基
復合材料浸漬裝置[4],制備連續GF增強的PP予浸
料,然後切割成長度為5mm、10mm、15mm的注塑
用粒料。
長纖維粒料的特徵是粒料內纖維單向排布,長
度與粒料長度相同。
1.4 注塑模具及注塑工藝:
模具為兩種不同澆口尺寸的啞鈴形,大小澆口
的尺寸分別為7.6mm2和2.2mm2,前者稱為"寬澆
口",後者稱為"窄澆口"。噴嘴直徑為5mm。啞鈴形
試樣的厚度為4mm,其它尺寸如圖1所示。
圖1 啞鈴形模具的形狀與尺寸
Fig.1
注射機溫度設置:210℃～240℃～230℃(加
料斗到噴嘴),噴嘴溫度約為220℃。模具溫度為室
溫。注塑壓力為0.7MPa。
1.5 試驗方法
每組實驗至少5個試樣,實驗結果取平均,並計
算標准偏差SD= ∑(x-x - )2
へn-1 。退火處理:真空條
件下150℃,處理1小時。按照GB/T1042進行拉伸
強度測試。拉伸速度10mm/min。用日立公司S-570
電子顯微鏡觀察試樣的斷面。
除特殊說明外,本文中均採用杭州新興玻璃纖
維廠提供的玻璃纖維。纖維含量均為40wt%。除特
殊說明外,粒料的長度均為15mm,且注塑試樣均
未進行退火處理。
❷ 玻璃纖維短切絲是什麼
短切玻璃纖維又稱玻璃纖維短切絲。採用特製的浸潤劑拉制的原絲，經由濕法在線短切而成。
主要用於增強熱塑性塑料。由於它具有良好的性價比，特別適合與樹脂復合用作汽車、火車、艦船殼體的增強材料：用於耐高溫針刺氈、汽車吸音片、熱軋鋼材等。其製品在汽車、建築、航空日常用品等領域應用廣泛，典型的製品有汽車配件、電子電器製品、機械製品等。
還可用於增強砂漿混凝土防滲抗裂優良的無機纖維，也是替代聚脂纖維，木質素纖維等用於增強砂漿混凝土極具競爭力的產品，也可以提高瀝青混凝土的高溫穩定性、低溫抗裂性和抗疲勞性和延長道路面使用壽命等。