论文部分内容阅读
本文研究了玻璃纤维(GF)及玻纤与棉纤(CF)混杂纤维(GF/CF)增强酚醛模塑料的制备工艺、结构形态及性能。分析纤维表面处理方式、纤维长度及添加量、复配树脂体系等因素对酚醛模塑料性能的影响,探讨纤维增强原理及其断裂机理,为开发新型酚醛模塑料及其性能优化提供理论依据。增强纤维的表面处理对于酚醛模塑料性能有重要影响。实验采用碱热法、硅烷偶联剂KH-792两种方式处理GF、CF表面。结果表明,与未处理的GF、CF相比,碱热法、硅烷偶联剂KH-792两种处理方式都能有效提高GF、CF对酚醛模塑料的增强效果。与CF及木粉填料增强体系相比,GF增强体系力学性能及耐热性能优于木粉填充体系,冲击强度优于CF增强体系。GF长度对酚醛模塑料的性能影响不大,但CF长度对酚醛模塑料的性能影响较大。较长CF增强酚醛模塑料在力学性能和耐热性能上优于较短CF增强酚醛模塑料,但在电绝缘性能和吸湿性指标上差于较短CF增强酚醛模塑料。在GF增强酚醛模塑料体系中,采用碱热法处理的GF取代部分木粉增强传统的热塑性酚醛树脂体系制备酚醛模塑料。随着GF用量的增加,复合材料的弯曲强度、缺口冲击强度呈现先明显增加后趋于平稳;耐热性随着GF用量的增加而增加,吸水百分比随着GF用量的增加而逐步减小;电气强度在加入GF后有了较大的提升,随着GF用量的增加,电气强度总体上呈现微小的上升趋势。在GF增强热塑性酚醛树脂和热固性酚醛树脂的复配树脂体系中,采用偶联剂处理的GF增强复配体系取代传统的热塑性酚醛树脂体系,考察了固化体系及复配配比对酚醛模塑料性能及结构形态的影响。固化体系对酚醛模塑料性能有较大影响。在复配树脂体系中,随着热固性酚醛树脂用量的增加,复合材料的弯曲强度、冲击强度以及热变形温度基本呈现先增后减的趋势。SEM观察结果显示,在热塑性酚醛树脂体系中,GF和树脂基体间的界面粘附效果则较差;在复配体系中,GF和树脂基体间具有良好的界面粘附效果。在GF/CF混杂增强酚醛模塑料体系中,采用偶联剂处理的GF和CF增强传统的热塑性酚醛树脂体系制备复合材料。实验结果表明,随着GF/CF混杂配比的增加,复合材料的冲击强度、热变形温度、体积电阻率呈现上升趋势:弯曲强度和吸水百分比呈现下降趋势。SEM观察结果表明GF增强复合材料呈现刚性断裂,CF增强复合材料呈现韧性断裂,在GF/CF混杂增强体系(混杂质量比为1:1)中,混杂纤维交错排布,分散均匀。在GF/CF混杂增强复配树脂体系中,采用偶联剂处理GF、CF考察纤维混杂配比对复合材料性能的影响。实验结果表明,随着GF/CF混杂配比的增加,复合材料的冲击强度、热变形温度、体积电阻率呈现上升趋势;弯曲强度和吸水百分比呈现下降趋势。