矿物纤维增强PP／EVA复合材料力学性能的研究.pdf

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1、lR{)(’ESS1NGANI)^f’pl1CAT1()NS试验研究矿物纤维增强PP／EVA复合材料力学性能的研究夏英张锋锋任庆龙张伟明(大连1二大学纺织与材料I：程学院。辽宁大连．116034)摘要：钊对弹性体乙烯醋酸￡烯酯(EVA)增韧聚丙烯(Pl)造成力学强度下降严重的题．以3利硅烷偶联政性的矿物纤维(玄武岩、水镁Z、硅灰石)作为增强体填充PPEVA体系．1并采用偏光娃微镜(I，()M)和¨描电子键微镜(SEM)对复合材料进行观察，探究了硅烷偶联剂和矿物纤维对PP／EVA复合材料力学性能的影响结果表明：经酸划蚀并硅烷偶联处理的幺武岩纤维(SSiX)增强最好，制

2、箭的pp／EVA／SSiX复合材料与PP／EVA复合材料相比，其拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高『-1I1．1o8，29．3o关键词：矿物纤维增强复合材料力学性能聚丙烯DOI：103969／i．issn1004—3055201603001MechanicPropertiesofMineralFiberReinforcedPP／EVACompositesXiaYingZhangFengfengRenQinglongZhangWeiming(ScboolofI'extileandMaterialEngineering，DalianPolytechnicUnivers

3、ity，Dalian．Iiaoning。116034)Abstract：InviewoftheproblemofseriousdeclineinthemechanicalstrengthofEVAtoughenedPP。threekindsofmineralfibers(basalt，1)rucite，wollastointe)allmodifiedbydifferentsilanecouplingagentswereusedasreinforcementfillerinthePP／EVAcorn—posites．Theinfluencesofthreeminera

4、lfibersonmechanicalpropertiesofPP／EVAcorn一[)~)siteswereresearchedbyP()M。SEMandmechanicalpropertytestS．Theresultsshowedthatttlereinforcementeffectofbasaltfiber(SSiX)modifiedbyacidetchandsi—lanecouplingagentW．~lSbest．ComparedwithPP／EV八composites。thetensilestrength．flexuralstrengthandimpa

5、ctstrengthofPP／EVA／SSiXcompositesworeincreasedby1l1，108and29．3O．respectively．Keywords：mineralfiber；reinforcement；composites；mechanicalproperties；polypro—pylene聚丙烯(PP)具有良好的力学性能、耐热性、耐得纤维与基体问的相容性增加，从而提高复合材料化学腐蚀性、对人体无毒无害等优点。然而PP的力学强度f{_。耐冲击性能较差，传统PP增韧改性主要以添加弹性体为主。这种方法改善了PP的冲击韧性，但却收稿日期：2015

6、—1O-20；修改稿收到日期：2()l6一O4—05。降低了PP的强度。矿物纤维作为一种新型无机作者简介：夏英(1966)，女，博：，教授，主要从事高分子填料，具有高长径比、无毒、低吸水性、高热稳定性复合材料及功能材料的研究作。E—mail：xiaying961@等优势一。一般需要对矿物纤维进行表面处理使163．conl。⋯⋯ROCESSINs捌针对课题组fj1_『期所研究的PP／乙烯一醋酸乙烯记作K5X，K5M，KSS；八一151与KH一792处理后酯(EVA)体系m现强度降低的问题，试验选Hj矿的矿物纤维。分别记作A1X，A1M，八1S与K7X，物纤维增强PP／

7、EVA，以期全面提升材料的力学K7M，K7S。性能。下而研究了3种硅烷偶联改性矿物纤维对酸刻蚀与硅烷偶联改性：采州去离子水将浓硫I，P／EVA力学性能的影响。同时，优化纤维种类，酸稀释成1mol／I的酸溶液，矿物纤维按5g／mI采用酸刻蚀和硅烷偶联改性并用．改性矿物纤维表加入配好的酸溶液巾。在8O℃下反应2h，抽滤。而，提高矿物纤维与PP／EV人的相容性。洗涤。按上述硅烷偶联处理方法对酸刻蚀后的玄武岩纤维表面改性，得到的玄武岩纤维记作SSiX。1试验部分SSiX纤维于ll0℃干燥8h衔Jfj。1．3．2矿物纤维复合材料制备1．1原材料称取一定姑干燥后的矿物纤维和