长玻璃纤维增强PET复合材料的研制.pdfVIP

塑料工业 CHINA PLASⅡCS INDUSTRY 第34卷增刊 2006年5月 长玻璃纤维增强PET复合材料的研制 姜润喜1。周洪梅2，韩克清2。余木火2 (1．中国石化仪征化纤股份有限公司技术中心，江苏仪征211900；2．东华大学纤维材料国家重点实验室，上海200051) 摘要：利用自行研制的浸润装置，采用一体化结合的工艺路线制备长玻璃纤维增强PET复合材料。研究了热处理 条件对材料的影响，对复合材料的断面形貌和力学性能进行了考察。结果表明利用这种工艺方法制取的复合材料，具 有优良的力学性能。 关键词：长玻璃纤维；增强PET复合材料；热处理；力学性能 Development of Long Glass Fiber Reinforced PET Composite JIANG Run—xi，ZHOU Hong-mei，HAN Ke—qing，YU Mu—huo (1．Technical Center of Yizheng Chemical Fiber Co．1ad．，SINOPEC，Yizheng 21 1900，China； 2．State Key Lab．of Chemical Fibers and Polymer Materials，Donghua University，Shanghai 200051，China) Abstract：A new method was used to prepare long glass fiber reinforced PET thermoplastic composite with a self-made impregnating device．The affect of heat conditions to IV of LGF／PET composite was studied，and the fracture and the mechanical properties of the composite were analyzed．The results showed the prepared composite sample had excellent mechanical properties． Keywords：Long Fiber；Reinforced PET Composite；Heat Treatment；Mechanical Properties 长纤维增强热塑性复合材料(LFRTP)相对于短 纤维增强的热塑性树脂基复合材料其最大的特点是具 有高的刚度和更好的韧性，可重复加工和再生利用， 因此被称为21世纪绿色材料，符合可持续发展的战 略方针。制造长纤维增强热塑性复合材料视其材料用 途可选用玻璃纤维、碳纤维、合成纤维、麻纤维等， 其关键在于纤维能否在树脂中获得良好的浸渍。目前 常用的熔融浸渍方法是通过挤出机将高粘度聚合物熔 融再与玻纤混合挤出造粒，因为熔体粘度高而不易达 到良好的浸渍效果，且挤出机螺杆的剪切作用将会对 玻纤造成损伤和切断变短，从而降低复合材料的性 能。 本工作采用一种新的方法制备长玻璃纤维增强 PET复合材料，并研究了采用该工艺方法制取的长玻 璃纤维增强PET复合材料的结构与性能。 1实验部分 1．1长玻纤增强PET复合材料的制备 以精对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)为原 料，制备PET熔体，同长玻纤一起引入自制的浸渍 装置，料条经水冷后切成希望长度的粒料，经特殊热 处理后制取要求特性粘度的复合粒料。 1．2长玻纤增强PET复合材料的注塑样条制备 将热处理好的粒料按照下述条件进行注塑，制取 样条用于性能测试表征。 表1长纤增强PET切片的注塑成型工艺 项目 数值 项目 数值 料桶温度／℃ 前部 270～290 喷嘴温度／℃ 250～260 中部 270～285 模具温度／*C 85—120 后部 265～280 注射压力／MPa 60—70 2结果与讨论 2．1热处理条件对复合材料特性粘度的影响 2．1．1 热处理温度对特性粘度的影响 温度是热处理过程中需要控制的重要因素之一。 随着温度的提高，预浸粒料特性粘度增大。当温度低 于200℃时，缩聚反应速度增长缓慢，温度高于200 ℃后，反应速度明显加快，但温度过高将导致预浸料 熔融并发生热降解。经实验得出预浸料的最佳热处理 温度为220～230℃。 2．1．2热处理时间及玻纤含量对特性粘度的影响 作者简介：姜润喜，男，工学硕士，教授级高级工程师，主要从事聚酯改性产品研发及结构性能研究和分析测试技术与 管理工作。y—jrx@ycfc．corn 第34卷增刊 姜润喜等：长玻璃纤维增强PET复合材料的研制 b0 ● 一 乏 魁 蒸 掣 替 图1 热处理时间对复合材料的特性粘度的影响 图1为热处理时间及