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本文设计了一种新型的连续纤维增强热塑性管材的成型机头,并采用自行组装的成型加工流水线,以抗冲共聚聚丙烯(IPC)、高密度聚乙烯(HDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)和玻璃纤维等为原料,制备了连续纤维增强聚烯烃仿竹管材。仿竹管的纤维与管材轴向平行,沿周向分布、浸渍在树脂中。通过观察管材的毛细管虹吸现象,以及采用微型显微镜观察仿竹管材的横切面形态,评定管材中纤维的浸渍与分布情况,并分析工艺条件对纤维浸渍的影响。同时,对管材的弯曲性能、环刚度和管刚度进行了测试,进一步研究了工艺条件对管材力学性能的影响。拟合了仿竹管的弯曲应力-应变曲线,并得到曲线方程。对纤维增强管材毛细管现象的研究表明,分散辊的使用,起到了预分散的作用,提高了树脂对纤维的浸渍效果。树脂的流动性与机头一定范围内的温度有关,温度升高,树脂黏度降低,流动性提高,使纤维浸渍效果变好。但过高的温度不利于机头内压力的形成,从而影响树脂对纤维的浸润,使纤维的浸渍效果变差。当机头温度在190~230℃范围内时,机头温度分别为230℃、210℃和190℃时连续玻璃纤维增强IPC(CGF/IPC)、连续玻璃纤维增强HDPE(CGF/HDPE)及连续玻璃纤维增强LLDPE(CGF/LLDPE)管材的纤维浸渍效果最好。从整体来看,CGF/IPC管的纤维浸渍最好,CGF/HDPE管次之,CGF/LLDPE管最差,这与其基体树脂的结构有很大关系。力学性能测试结果表明,分散辊的使用提高了仿竹管的力学性能,使CGF/IPC管的弯曲强度、环刚度及管刚度都有所上升。管材的力学性能随分散辊预热温度的升高先增大后减小,当分散辊预热温度为200℃时呈现最大值。机头温度对管材的力学性能影响很大。当机头温度在190~230℃范围内时,CGF/IPC管的力学性能随温度的升高呈上升趋势,CGF/HDPE管的力学性能随温度的升高先上升后下降,而CGF/LLDPE管的力学性能呈下降趋势。从基体树脂分析,力学性能CGF/HDPE管>CGF/IPC管>CGF/LLDPE管,这主要与其机体树脂的性能有关。采用微型显微镜对管材横切面形态进行观察,进一步验证了分散辊、机头温度、不同树脂对纤维浸渍的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)对CGF/IPC管和CGF/LLDPE管进行观察,得CGF/IPC的界面粘结效果明显优于CGF/LLDPE管。对管材的弯曲应力-应变曲线拟合,分析结果得CGF/IPC管材抵抗形变的能力随机头温度的升高而增大,CGF/HDPE管材抵抗形变的能力在机头温度为210℃最好,而CGF/LLDPE管材抵抗形变的能力随机头温度升高而下降。且CGF/HDPE管材因其基体树脂自身的性能优异,具有最好的抗形变能力。