一种提高尼龙6纤维增强复合材料界面结合强度的方法_2

文档序号:8508135阅读:来源:国知局
龙6纤维或机织布放置到过冷态PCL薄膜表面上并与其紧密接触;
2)将步骤I改性后的尼龙6纤维10%(重量比)同环氧树脂90%(重量比)进行机械共混,然后将混合粉料放入平板硫化机模具中成型,先将炉温升至135°C?145°C,保持50min,对预成型坯料进行预塑,压力控制在9?IlMPa ;
3)迅速将温度升到180?185°C,保持50min,使模压料成型,然后采用随炉降温的方式降温到100°C后将压力撤掉;
4)将步骤3)模压成型后的复合材料连同模具一起取出,冷却至室温,获得复合材料。
[0019]实施例6:
一种提高尼龙6增强复合材料界面结合强度的方法,包括以下步骤:
1)对尼龙6纤维进行改性,具体作法是:将聚己内酯PCL的溶液浇铸薄膜加热到80°C保温1min消除热历史,随后将PCL薄膜以50°C /min的速率分别降温到42°C,立即将两端施加张力并将伸直的尼龙6纤维或机织布放置到过冷态PCL薄膜表面上并与其紧密接触,在偏光显微镜下观察温度降低到42°C后的结晶过程和结晶完成后的晶体结构,并对附生结晶后的尼龙6短纤维米用偏光显微镜(Ρ0Μ)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、差示扫描量热仪(DSC)表征手段研宄改性尼龙6纤维表面的形态、结构及性能;
2)将步骤I改性后的尼龙6纤维10%(重量比)同环氧树脂90% (重量比)进行机械共混,然后将混合粉料放入平板硫化机模具中成型,先将炉温升至135°C,保持50 min,对预成型坯料进行预塑,压力控制在1MPa ;
3)迅速将温度升到180°C,保持50min,使模压料成型,然后采用随炉降温的方式降温到100°C后将压力撤掉;
4)将步骤3)模压成型后的复合材料连同模具一起取出,冷却至室温,获得复合材料。
[0020]对制备得到的复合材料进行力学实验,其拉伸强度可达54MPa。分析比较得知,PCL改性处理较不改性尼龙6纤维复合材料略有增强,但是明显低于PBS改性处理的尼龙6纤维复合材料。
[0021]实施例7:
一种提高尼龙6纤维增强复合材料界面结合强度的方法,包括以下步骤:
I)对尼龙6纤维进行改性,具体作法是:将聚己内酯PCL的溶液浇铸薄膜加热到90°C保温1min消除热历史,随后将PCL薄膜以50°C /min的速率分别降温到44°C,立即将两端施加张力并将伸直的尼龙6纤维或机织布放置到过冷态PCL薄膜表面上并与其紧密接触,在偏光显微镜下观察温度降低到44°C后的结晶过程和结晶完成后的晶体结构,并对附生结晶后的尼龙6短纤维米用偏光显微镜(POM)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、差示扫描量热仪(DSC)表征手段研宄改性尼龙6纤维表面的形态、结构及性能;
2)将步骤I改性后的尼龙6纤维15%(重量比)同环氧树脂85% (重量比)进行机械共混,然后将混合粉料放入平板硫化机模具中成型,先将炉温升至135°C,保持50 min,对预成型坯料进行预塑,压力控制在10 MPa ;
3)迅速将温度升到180°C,保持50min,使模压料成型,然后采用随炉降温的方式降温到100°C后将压力撤掉;
4)将步骤3)模压成型后的复合材料连同模具一起取出,冷却至室温,获得复合材料。
[0022]对制备得到的复合材料进行力学实验,其拉伸强度可达56MPa。
[0023]实施例8:
一种提高尼龙6增强复合材料界面结合强度的方法,包括以下步骤:
1)对尼龙6纤维进行改性,具体作法是:将聚己内酯PCL的溶液浇铸薄膜加热到100°C保温1min消除热历史,随后将PCL薄膜以50°C /min的速率分别降温到46°C,立即将两端施加张力并将伸直的尼龙6纤维或机织布放置到过冷态PCL薄膜表面上并与其紧密接触,在偏光显微镜下观察温度降低到46°C后的结晶过程和结晶完成后的晶体结构,并对附生结晶后的尼龙6短纤维米用偏光显微镜(Ρ0Μ)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、差示扫描量热仪(DSC)表征手段研宄改性尼龙6纤维表面的形态、结构及性能;
2)将步骤I改性后的尼龙6纤维20%(重量比)同环氧树脂80% (重量比)进行机械共混,然后将混合粉料放入平板硫化机模具中成型,先将炉温升至135°C,保持50 min,对预成型坯料进行预塑,压力控制在1MPa ;
3)迅速将温度升到180°C,保持50min,使模压料成型,然后采用随炉降温的方式降温到100°C后将压力撤掉;
4)将步骤3)模压成型后的复合材料连同模具一起取出,冷却至室温,获得复合材料。
[0024]对制备得到的复合材料进行力学实验,其拉伸强度可达59MPa。
[0025]参见图1,为本发明聚己二酸丁二醇酯在80°C时的柱晶偏光形貌图,从图中可以看出聚己二酸丁二醇酯在尼龙6纤维上附生形成了更加稳定的柱晶形貌,从而提高了纤维复合界面的强度。
[0026]参见图2,为本发明聚己内酯在46°C时的柱晶偏光形貌图,从图中可以看出聚己内酯在尼龙6纤维上附生形成了更加稳定的柱晶形貌,从而提高了纤维复合界面的强度。
【主权项】
1.一种提高尼龙6纤维增强复合材料界面结合强度的方法,其特征在于,包括以下步骤: 1)对尼龙6纤维进行改性,具体作法是:将聚丁二酸丁二醇酯PBS/聚己内酯PCL溶液浇铸薄膜分别加热到135?145°C、80?100°C,保温10?15min消除热历史,随后将聚丁二酸丁二醇酯PBS/聚己内酯PCL以50?60°C /min的速率降温到102?106°C、42?46°C,将两端施加张力并将伸直的尼龙6纤维或机织布放置到过冷态聚丁二酸丁二醇酯PBS/聚己内酯PCL薄膜表面上并与其紧密接触; 2)将步骤I改性后的尼龙6纤维10%?20%同环氧树脂80%?90%进行机械共混,然后将混合粉料放入平板硫化机模具中成型,先将炉温升至135?145°C,保持50?60min,对预成型坯料进行预塑,压力控制在9?IlMPa ; 3)迅速将温度升到180?185°C,保持50?60min,使模压料成型,然后采用随炉降温的方式降温到100°C后将压力撤掉; 4)将步骤3)模压成型后的复合材料连同模具一起取出,冷却至室温,获得复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种提高尼龙6增强复合材料界面结合强度的方法,其特征在于,包括以下步骤: 1)对尼龙6纤维进行改性,具体作法是:将聚丁二酸丁二醇酯PBS/聚己内酯PCL溶液浇铸薄膜分别加热到135°C、80°C,保温1min消除热历史,随后将聚丁二酸丁二醇酯PBS/聚己内酯PCL薄膜以50°C /min的速率降温到102°C、42°C,将两端施加张力并将伸直的尼龙6纤维或机织布放置到过冷态聚丁二酸丁二醇酯PBS/聚己内酯PCL薄膜表面上并与其紧密接触,制得改性后的尼龙6纤维; 2)将步骤I改性后的尼龙6纤维10%同环氧树脂90%进行机械共混,然后将混合粉料放入平板硫化机模具中成型,先将炉温升至135°C,保持50min,对预成型坯料进行预塑,压力控制在1MPa ; 3)迅速将温度升到180°C,保持50min,使模压料成型,然后采用随炉降温的方式降温到100°C后将压力撤掉; 4)将步骤3)模压成型后的复合材料连同模具一起取出,冷却至室温,获得复合材料。
3.根据权利要求1所述的一种提高尼龙6增强复合材料界面结合强度的方法,其特征在于,包括以下步骤: 1)对尼龙6纤维进行改性,具体作法是:将聚丁二酸丁二醇酯PBS/聚己内酯PCL溶液浇铸薄膜分别加热到140°C、85°C,保温1min消除热历史,随后将聚丁二酸丁二醇酯PBS/聚己内酯PCL薄膜以50°C /min的速率降温到104°C、44°C,将两端施加张力并将伸直的尼龙6纤维或机织布放置到过冷态聚丁二酸丁二醇酯PBS/聚己内酯PCL薄膜表面上并与其紧密接触,制得改性后的尼龙6纤维; 2)将步骤I改性后的尼龙6纤维15%同环氧树脂85%进行机械共混,然后将混合粉料放入平板硫化机模具中成型,先将炉温升至135°C,保持50min,对预成型坯料进行预塑,压力控制在1MPa ; 3)迅速将温度升到180°C,保持50min,使模压料成型,然后采用随炉降温的方式降温到100°C后将压力撤掉; 4)将步骤3)模压成型后的复合材料连同模具一起取出,冷却至室温,获得复合材料。
4.根据权利要求1所述的一种提高尼龙6增强复合材料界面结合强度的方法,其特征在于,包括以下步骤: 1)对尼龙6纤维进行改性,具体作法是:将聚丁二酸丁二醇酯PBS/聚己内酯PCL溶液浇铸薄膜分别加热到145°C、90°C,保温1min消除热历史,随后将聚丁二酸丁二醇酯PBS/聚己内酯PCL薄膜以50°C /min的速率降温到106°C、46°C,将两端施加张力并将伸直的尼龙6纤维或机织布放置到过冷态聚丁二酸丁二醇酯PBS/聚己内酯PCL薄膜表面上并与其紧密接触,制得改性后的尼龙6纤维; 2)将步骤I改性后的尼龙6纤维20%同环氧树脂80%进行机械共混,然后将混合粉料放入平板硫化机模具中成型,先将炉温升至135°C,保持50min,对预成型坯料进行预塑,压力控制在1MPa ; 3)迅速将温度升到180°C,保持50min,使模压料成型,然后采用随炉降温的方式降温到100°C后将压力撤掉; 4)将步骤3)模压成型后的复合材料连同模具一起取出,冷却至室温,获得复合材料。
【专利摘要】一种提高尼龙6纤维增强复合材料界面结合强度的方法,其主要特征,包括以下步骤:1)对尼龙6纤维进行改性;2)将步骤1改性后的尼龙6纤维同环氧树脂进行机械共混,然后将混合粉料放入平板硫化机模具中成型,对预成型坯料进行预塑;3)迅速将温度升到180~185℃,保持50~60min,使模压料成型,然后采用随炉降温的方式降温到100℃后将压力撤掉;4)将步骤3)模压成型后的复合材料连同模具一起取出,冷却至室温,获得复合材料,工艺方法简单,制得的复合材料有很好的界面结合强度和优异的力学性能。
【IPC分类】C08L67-04, C08L77-02, C08L63-00, C08L67-02
【公开号】CN104830028
【申请号】CN201510274522
【发明人】王海军, 王帅毅, 李金祥, 王学川
【申请人】陕西科技大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月27日
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