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《固相剪切粉碎制备聚丙烯_碳纤维复合材料及性能研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、塑料工业第37卷第5期#42#CHINAPLASTICSINDUSTRY2009年5月*固相剪切粉碎制备聚丙烯/碳纤维复合材料及性能研究**史锋,梁梅,卢灿辉(高分子材料工程国家重点实验室,四川大学高分子研究所,四川成都610065)摘要:应用固相力化学反应器对聚丙烯(PP)和碳纤维(CF)颗粒进行固相剪切粉碎共碾磨制备复合粉体,研究了固相剪切粉碎对PP/CF复合粉体热压成型复合材料的力学性能、导热和导电性能的影响。拉伸断面的扫描电镜形貌表明,随着碾磨次数增加,CF呈微纤状均匀地分布在PP基体中,与
2、PP基体的结合更加紧密,复合材料的缺陷减少,有利于提高复合材料的导热和导电性能。关键词:聚丙烯;碳纤维;复合材料;剪切粉碎;固相+中图分类号:TQ325114文献标识码:A文章编号:1005-5770(2009)05-0042-04StudyonthePropertiesofPolypropylene/CarbonFiberCompositesPreparedthroughSolid-stateShearPulverizationSHIFeng,LIANGMe,iLUCan-hui(TheState
3、KeyLabofPolymerMaterialsEng.,PolymerResearchInstitute,SichuanUniversity,Chengdu610065,China)Abstract:Polypropylene(PP)/carbonfiber(CF)compositepowderswereobtainedbyshearingpulveriza-tionofthemixtureofPPpelletsandcarbonfibersusingasolid-statemechanochem
4、icalreactor.Theeffectsofshearpulverizationonthemechanica,lthermalandelectricalpropertiesofPP/CFcompositeswereinvestiga-ted.Themorphologyoffracturedsurfaceobservedbyscanningelectronmicroscopy(SEM)indicatedthattheshearpulverizationinducedbymechanochemica
5、lreactorwasefficienttoenhancethehomogenousdistributionofCFinPPmatrixandreducedthevoidsexistinginthecomposite,whichwasfavorabletothethermalandelectricconductivity.Keywords:Polypropylene;CarbonFiber;Composite;ShearPulverization;Solid-state碳纤维(CF)具有高强度、高模
6、量、化学稳定能化和回收利用提供清洁、节能、简便高效的新技性好和优良的热电性能,广泛应用于聚合物增强材术。本文利用固相力化学反应器实施固相剪切粉碎制料、导热材料、导电材料、电磁屏蔽材料、吸波材料备由聚丙烯(PP)和CF微粉组成的分散性良好的复[1-4]等领域。聚合物/碳纤维复合材料的制备通常采合粉体,研究了固相剪切对PP/CF复合材料的力学用在聚合物基材中机械分散碳纤维,然而碳纤维表面性能、断裂形貌以及碳纤维在PP基体中分散性的影呈惰性,与基体的结合力较弱,且容易呈束状聚集,响,为碳纤维复合材料的制备
7、提供新方法。得到的制品存在分散不均匀等问题,影响复合材料的1实验部分[5]性能。目前国外有公司研制出碳纤维微粉,其长111主要原料度为100~200Lm,保留了碳纤维的优良力学性能和PP颗粒:T30S,颗粒尺寸3~4mm,中国石油纤维结构,能够提高碳纤维的填充份数,并且可用传兰州石化公司;短切碳纤维:直径约为8Lm,平均统的成型机械进行挤出或注塑成型。针对高分子材料韧性、黏弹性和热敏性特点,运用高分子力化学原理长度为6mm,江苏森友碳纤维有限公司。[6-7]发明以剪切力为主的固相力化学反应器,能够提
8、112主要设备供强大的剪切应力,具有粉碎、分散、混合和力化学固相力化学反应器:四川大学高分子研究所自制;反应的多重功能,为高分子材料的制备、加工、高性平板硫化机:HP-63D,上海西玛伟力机械有限公司。*国家高技术研究发展计划(863计划,项目批准号2008AA06Z343)资助项目**联系人canhuilu@scu1edu1cn作者简介:史锋,男,硕士研究生,主要从事聚烯烃碳纤维复合材料方面的研究。第37卷第5期史锋等:固相剪切粉碎制备聚丙烯/碳纤维复合材料及性能研