亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        碳纖維改性聚酰胺體育器械用復(fù)合材料的制備與性能研究

        2021-04-02 04:57:48王利娟
        粘接 2021年3期
        關(guān)鍵詞:碳纖維復(fù)合材料

        李 然,王利娟

        (1.西安航空學(xué)院體育部,西安710077;2.河北政法職業(yè)學(xué)院體育部,石家莊 050061)

        碳纖維材料具有質(zhì)量輕、韌性好、耐用好等特性,在汽車、航天和體育器械領(lǐng)域擁有廣泛的發(fā)展空間。隨著我國(guó)科技的發(fā)展,以碳纖維改性聚酰胺為原材料制備了體育器械用復(fù)合材料(添加不同含量的CF、聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子),其主要優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高、韌性好、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單等,戰(zhàn)勝了傳統(tǒng)鐵氧體和鎳鈷合金價(jià)格高、磁性差等難題。當(dāng)前階段,該體育器械用復(fù)合材料處于發(fā)展階段。文章研究了不同含量的聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子對(duì)聚酰胺熔體質(zhì)量流動(dòng)速率和拉伸強(qiáng)度的影響與其對(duì)碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料性能的影響,結(jié)果將有助于碳纖維碳纖維改性聚酰胺復(fù)合材料在體育器械中的應(yīng)用[1]。

        1 實(shí)驗(yàn)方案

        1.1 原料

        實(shí)驗(yàn)選取熔點(diǎn)為265℃、化學(xué)式量678.95 的聚酰胺,Gongyi Longda water treatment materials Co.,Ltd;4.0 代聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子/聚合物(PAMAM),分子量14215,Weihai Mingmei Polyes-ter Chemical Co。,Ltd;碳纖維復(fù)合材料為Foaming agent DY 5054,最大的玻璃化溫度120~130℃,密度0.05~0.07g/cm3, Dongguan jianmeng Chemical Co.,Ltd;YSiX3 (KH560) 分子量236,含量≥98.0%,Nanjing Qianxiang Chemical Co.,Ltd。

        1.2 試樣制備

        表1 不同聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子含量的聚酰胺試樣Tab.1 Polyamide samples with different polyamide amine dendrimer content

        表1 為不同聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子含量的聚酰胺試樣。在溫度為260℃的條件下,按照設(shè)定的含量,在轉(zhuǎn)矩流變儀中(JZL-200型轉(zhuǎn)矩流變儀,長(zhǎng)春市智能儀器設(shè)備有限公司)放入定量的聚酰胺與聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子進(jìn)行混合,再將混合好的物料放入推拉式雙螺桿水拉條造粒機(jī)(南京國(guó)塑擠出裝備有限公司)造粒。在溫度為270℃的條件下,測(cè)定聚酰胺的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率(WKT-400 系列熔融指數(shù)測(cè)定儀,泰州市科拓儀器設(shè)備有限公司)。

        拉伸試樣制備:標(biāo)準(zhǔn)試樣選用的是聚酰胺與聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子混合改性的聚酰胺,設(shè)定實(shí)驗(yàn)溫度為270℃,注塑時(shí)間為21s,合模時(shí)間為11s;當(dāng)溫度為265℃時(shí),在Haake torque rheometer 中放入不同含量的碳纖維復(fù)合材料和聚酰胺,將其進(jìn)行充分混合,添加0.81wt%的碳纖維增強(qiáng)合物復(fù)合材料[2]。再將混合均勻的復(fù)合材料放入SJ65/132 雙螺桿高速擠出機(jī)(張家港市順科機(jī)械有限公司),在溫度約為270℃時(shí),進(jìn)行擠出、造粒工作。最后進(jìn)行注塑,注塑時(shí)將溫度設(shè)定為280℃,時(shí)間設(shè)定為21s,合模時(shí)間為11s。因?yàn)榫埘0返奈鼭裥暂^大,因此,為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性,實(shí)驗(yàn)前需要將聚酰胺和碳纖維復(fù)合材料進(jìn)行干燥。如表2 所示為不同碳纖維復(fù)合材料含量的改性與未改性碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料。

        表2 不同碳纖維復(fù)合材料含量的改性與未改性碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料Tab.2 Modified and unmodified carbon fiber reinforced polymer composites with different content of carbon fiber composites

        1.3 拉伸性能測(cè)試

        拉伸性能測(cè)試在相關(guān)規(guī)定的基礎(chǔ)上,采用WDW-S10E 型萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)(上海精密儀器儀表有限公司)進(jìn)行測(cè)試。在氮?dú)猸h(huán)境中,設(shè)定溫度為20℃左右,拉伸速率為每分鐘10mm,示差掃描量熱采用YD-DSC520 差示掃描量熱儀(廈門(mén)億恩達(dá)科技有限公司)進(jìn)行測(cè)定;具體操作如下:將試樣快速升溫至300℃,保持5min;以每分鐘40℃的速度進(jìn)行冷卻,直至達(dá)到室溫;以每分鐘10℃的速度升溫至300℃[3]。

        2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

        2.1 對(duì)聚酰胺熔體質(zhì)量流動(dòng)速率和拉伸強(qiáng)度影響

        2.1.1 對(duì)聚酰胺熔體質(zhì)量流動(dòng)速率的影響

        如表3 所示為不同聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子含量對(duì)聚酰胺的熔融指數(shù)影響。在特定的測(cè)試條件下,純聚酰胺的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為每10min12g,當(dāng)聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子含量為0.1wt%時(shí),聚酰胺的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為每10min23g,熔體質(zhì)量流動(dòng)速率提高了約81%;當(dāng)聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子含量為1.0wt%時(shí),聚酰胺的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率比純聚酰胺的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率提高了將近10 倍。由表3 可以看出,聚酰胺的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率隨聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子含量的提高而提高[4]。

        表3 不同聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子含量對(duì)聚酰胺的熔融指數(shù)影響Tab.3 Effect of different polyamide amine dendrimer content on melt index of polyamide

        2.1.2 對(duì)聚酰胺拉伸強(qiáng)度影響

        如表4 所示為不同聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子含量對(duì)聚酰胺拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)的影響。對(duì)比表3可以看出,聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子含量對(duì)聚酰胺的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率和拉伸強(qiáng)度具有影響(提高流動(dòng)性、降低拉伸強(qiáng)度)。因?yàn)榫埘0泛途埘0?胺型樹(shù)枝狀高分子中含有多量的acylamide 與Amide bond,這兩種物質(zhì)具有較好的相容性,而且含有大批的Polar amide bond,二者可以相互補(bǔ)充,從而增大了聚酰胺分子鏈的距離;而兩者的Amide bond 相互作用形成了可以破壞聚酰胺分子間的氫鍵,提高了分子間的相互滑移,同時(shí)減輕了它們之間的相互作用力,從而降低了聚酰胺拉伸強(qiáng)度。通過(guò)表4 可知,添加聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子的聚酰胺的拉伸強(qiáng)度低于純聚酰胺的拉伸強(qiáng)度[5]。當(dāng)聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子的含量低于0.5wt%時(shí),聚酰胺的拉伸強(qiáng)度隨聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子含量的增長(zhǎng)呈負(fù)增長(zhǎng)。因?yàn)榫埘0?胺型樹(shù)枝狀高分子的含量多的時(shí)候才可以造成聚酰胺基體的不均勻性,而基體的不均勻性會(huì)影響材料的受力和拉伸強(qiáng)度。

        表4 不同聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子含量對(duì)聚酰胺拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)的影響Tab.4 Effect of different polyamide amine dendrimer content on tensile strength and elongation at break of polyamide

        2.2 對(duì)碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料性能影響

        2.2.1 對(duì)碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料流動(dòng)性影響

        由以上各表分析得出,當(dāng)聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子含量為1wt%時(shí),聚酰胺的拉伸強(qiáng)度損失最小,基體流動(dòng)性提高最大。為了提高聚酰胺與CF 的界面相容性,在碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料中添加0.8wt%的NH2CH2CH2CH2Si(OC2H5)3(氨基官能團(tuán)硅烷),達(dá)到聚酰胺與CF的共混熔體的粘度和加工性能[6]。如圖1 所示為不同CF 含量的碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料的平衡扭矩。由圖1可知,CF含量會(huì)影響熔體的平衡扭矩(隨CF含量的增大呈正增長(zhǎng)),而纖維的含量會(huì)對(duì)復(fù)合材料的粘度呈正面影響。在CF 含量相同時(shí),未添加聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子的碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料其平衡扭矩明顯偏大,因此,聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子可以改善復(fù)合材料的流動(dòng)性和加工性能。聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子可以起到潤(rùn)滑的作用,提高物復(fù)合材料的力學(xué)性能[7]。

        圖1 不同CF含量的碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料的平衡扭矩Fig.1 Equilibrium torque of carbon fiber reinforced polymer composites with different CF content

        2.2.2 對(duì)碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度影響

        如圖2 所示為碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。由圖2 可知,沒(méi)有添加聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子的復(fù)合材料其拉伸強(qiáng)度呈先升在達(dá)到一定點(diǎn)時(shí)又呈下降趨勢(shì),CF 含量為30%時(shí),碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料拉伸強(qiáng)最大為113MPa。當(dāng)CF含量<30%時(shí),聚酰胺的粘度和流動(dòng)性都適中,此時(shí)的碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料隨CF 的增加呈正增長(zhǎng);當(dāng)CF 含量>30%時(shí),CF 在聚酰胺中分布不均勻,碳纖維復(fù)合材料的粘度增大,流動(dòng)性也隨之變差,從而導(dǎo)致碳纖維增加聚合物復(fù)合材的拉伸強(qiáng)度降低[8]。

        圖2 碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線Fig.2 Stress strain curve of carbon fiber reinforced polymer composites

        3 結(jié)語(yǔ)

        1)聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子對(duì)聚酰胺熔體質(zhì)量流動(dòng)速率和拉伸強(qiáng)度產(chǎn)生影響。當(dāng)聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子含量為0.1wt%時(shí),聚酰胺的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為23g/10min,熔體質(zhì)量流動(dòng)速率提高了約81%;當(dāng)聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子含量為1.0wt%時(shí),聚酰胺的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率比純聚酰胺的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率提高了將近10倍。拉伸強(qiáng)度隨聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子含量的增長(zhǎng)呈負(fù)增長(zhǎng)[9]。

        2)聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子對(duì)碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料性能產(chǎn)生影響。當(dāng)聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子含量為1wt%時(shí),聚酰胺的拉伸強(qiáng)度損失最小,基體流動(dòng)性提高最大。聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子可以改善復(fù)合材料的流動(dòng)性和加工性能,起到潤(rùn)滑的作用,提高物復(fù)合材料的力學(xué)性能[10]。而CF 的含量對(duì)復(fù)合材料的抗拉伸影響也較大,當(dāng)CF 含量<30%時(shí),聚酰胺的粘度和流動(dòng)性都適中,此時(shí)的碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料隨CF的增加呈正增長(zhǎng);當(dāng)CF含量>30%時(shí),CF在聚酰胺中分布不均勻,碳纖維復(fù)合材料的粘度增大,流動(dòng)性也隨之變差,從而導(dǎo)致碳纖維增加聚合物復(fù)合材的拉伸強(qiáng)度降低。

        猜你喜歡
        碳纖維復(fù)合材料
        金屬?gòu)?fù)合材料在機(jī)械制造中的應(yīng)用研究
        纖維素基多孔相變復(fù)合材料研究
        一種碳纖維加固用浸漬膠的研究
        上海建材(2019年4期)2019-05-21 03:13:02
        HP-RTM碳纖維復(fù)合材料中通道加強(qiáng)板研究
        中間相瀝青基碳纖維及其在飛機(jī)上的應(yīng)用
        民機(jī)復(fù)合材料的適航鑒定
        日本東麗開(kāi)發(fā)出新型碳纖維
        IACMI力挺碳纖維預(yù)浸料廢料 回收項(xiàng)目再立項(xiàng)
        復(fù)合材料無(wú)損檢測(cè)探討
        碳纖維增強(qiáng)PBT/ABS—g—MAH復(fù)合材料的力學(xué)性能和流變行為
        国产精品av在线一区二区三区 | 亚洲一区二区女搞男| 18国产精品白浆在线观看免费| 中文字幕一区二区三区日韩精品| 国产成人亚洲精品无码h在线| 亚洲成a∨人片在线观看无码| 亚洲一区二区三区ay| 亚洲综合在不卡在线国产另类| 日韩一区二区av极品| 激情人妻另类人妻伦| 国产成人精品电影在线观看| 国产成人综合久久久久久| 亚洲a∨好看av高清在线观看| 亚洲综合久久久中文字幕| 人妻少妇偷人精品视频| 五月天激情电影| 欧美丰满熟妇xxxx性| 亚洲精品无码mv在线观看| 久久6国产| 亚洲av有码精品天堂| av在线免费观看网站免费| 亚洲av午夜福利精品一区| 青草内射中出高潮| 亚洲精品久久久久久动漫 | 国产一区二区三区经典| 美女丝袜诱惑在线播放蜜桃| 暖暖 免费 高清 日本 在线| 醉酒后少妇被疯狂内射视频 | 国产电影一区二区三区| 少妇激情av一区二区| 国产无套视频在线观看香蕉| 亚洲一区久久久狠婷婷| av一区二区在线网站| 99久久精品免费观看国产| 亚洲一区精品无码色成人| 精品国产福利在线观看网址2022| 久久精品无码一区二区三区不卡 | 女同性恋一区二区三区四区| 91九色免费视频网站| 亚洲av无码一区二区三区四区| 91福利视频免费|