聚偏氟乙烯成型工艺与力学性能研究

《聚偏氟乙烯成型工艺与力学性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、聚偏氟乙烯成型工艺与力学性能研究StudyonFOrmingProcessandMechanicalPropertiesofPVDF中航商用航空发动机有限责任公司陈巍上海工程技术大学张效迅张才宝【摘要】通过试验，研究了不同工艺参数注塑成型的PvDF试样以及同等工艺参数下不同质量百分比短切纤维增强PvDF的力学行为，探讨了熔体温度、注射压力以及增强纤维含量对PVDF力学性能的影响趋势，为PvDF的工程化应用提供参考。关键词：聚偏氟乙烯复合材料注塑成型IABSTRACTlThemechanicalbehaViorofPVDFcouponwhichism

2、oldedbydif诧rentprocessingparam—etersisstudiedbyexperiment，andthemechanicalbehaV—iorofPVDFwhichisreinf．orcedbydif蕾erentpercentageofshoncarbonfiberisalsostudied．Theefrecttendencvofmelttemperature，injectionpressureandthe矗berpercent—ageonmechanicalbehaViorisdiscussedinthispaper．Th

3、eaimistopmVidethereferenceformanufacturing．Keywords：PVDFCompositesInjec廿onmoIdingDoI：10．16080／i．issnl671-833x．2015．15．144聚偏氟乙烯(PVDF)是由偏氟乙烯(VDF)通过均聚或共聚而成的含氟树脂。PVDF树脂兼具氟树脂和通用树脂的特性，除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐气候性、耐紫外线、耐辐射性能外，还有压电性、热电性等特殊的性能¨五】。在含氟树脂中，PVDF具有最高的抗张强度和抗压缩强度以及出色的加工性能。PVDF

4、的熔点(约170℃)与分解温度(316℃)相差100℃以上，热稳定性高，因而具有良好的成形加工条件。通常情况下，通过短纤维增强，可以获得更高力学性能的PvDF制品，因此，在某些条件苛刻的场合下，PVDF甚至可以取代钛合金、哈氏合金、蒙乃尔合金等材料，也被誉为合成树脂中的“贵金属”，在航空领域具有一定的应用前景。PVDF的主要成型方式为注塑成型，熔体温度、模具温度等注塑成型工艺参数的控制对于PVDF注塑成型的力学行为有很大的影响

5、3。5】。因此，开展对PVDF注塑成型工艺与力学性能的研究，对在工程中正确设计PVDF制品，掌握其机械性能和评价产品质量具

6、有非常重要的意义。144航空制造技术·2015年第15期1试验(1)试验目的：通过控制注塑工艺的变化制备力学拉伸试样，通过拉伸试验，测试其力学行为，观察注塑工艺对于力学行为的影响。通过在PVDF材料中添加一定量的短切纤维，分析比对增强纤维对PVDF力学性能的影响。(2)试验材料：试验所用PVDF和短切纤维均为国产材料，短切纤维直径为7“m。(3)试验仪器：注塑成型使用震雄EASYMASTER图1试验用EM80—V注塑机Fig．1lnjectionmoIdingmachineforexpe—ment注塑机，型号EM80一V，如图1所示。试验称量设备使

7、用佰伦斯电子秤。拉伸试验在AG一25TA电子万能材料试验机上进行。(4)试样制备。PVDF试样尺寸如图2所示，图3为试验用模具。从图3可以清晰地看到模具的型腔以及其进胶的路线和顶出位置。用吊车将图3中所示模具安装注塑机上，调整好模具的闭合高度。注塑成型之前，要先用一定量的PVDF材料对注塑机的机筒和喷嘴进行清洗，以防止在试样中含有其他的杂质，完成注塑试验之后，要及时地将机筒清洗干净，防止堵塞注塑机。OTHERS其他(5)试验方案。注塑成型若干个不同注塑工艺参数以及同等工艺参数下PVDF与短切碳纤维增强PVDF试样，对其进行力学拉伸试验，并对不同T艺

8、参数注塑成型的PVDF试样以及同等工艺参数添加不同量碳纤维的PVDF试样的力学行为对比。图2PVDF试样(mm)Fig．2PVDFspecimen图3试验模具Fig．3MOIdfOrexperiment纤维增强PVDF按照纤维质量百分比l：200，1：133和1：100进行混合。称取3份4009的PVDF粉末，再分别称取29、39、49的短切碳纤维丝，分别将称取的短切碳纤维丝添加到PvDF粉中，混合均匀。关于短切碳纤维丝不能选择长度太长的短切丝。短切碳纤维丝过长，容易缠绕在注塑机的螺杆上下不去，从而堵塞注塑机。短切碳纤维丝也不能添加过多，由于碳纤维

9、这种材料的熔点高，流动性差，注塑过程中，碳纤维丝下不去，会造成注塑机堵塞。影响PVDF成型性能的主要参数有熔体温度、注射压