连续碳纤维增强PPBES基复合材料的力学性能.pdf

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1、塑料工业第40卷SlCHINAPLASTICSINDUSTRY2012年5月连续碳纤维增强PPBES基复合材料的力学性能郑亮(中石油辽河油田分公司钻采工艺研究院，辽宁盘锦124010)摘要：以共聚型二氮杂萘联苯结构聚醚砜(PPBES)树脂为基体、连续碳纤维(CF)为增强体，通过溶液预浸、热压成型工艺制备单向复合材料。通过对树脂溶液黏度、复合材料纤维体积含量测试，复合材料样条点弯曲、层间剪切试验，研究了纤维体积含量对复合材料力学性能的影响，并借助SEM断面形貌分析了复合材料受力破坏模式。结果表明：CF／PPBES复合材料的弯曲强度随纤维体积含量的增加呈现先增大后减小的趋势

2、，极值出现在CF体积分数60％时；弯曲模量和层问剪切强度随纤维体积含量的增加呈现逐渐增大的趋势；复合材料受力破坏模式以树脂基体内部破坏为主。关键词：聚醚砜；玻璃纤维；复合材料；力学性能中图分类号：TQ327．3文献标识码：A文章编号：l005—5770(2012)S1—0060—03MechanicalPropertiesofContinuousCFReinforcedPPBESCompositesZHENGLiang(Drilling&ProductionTechnologyResearchInstituteofLiaoheOilfieldCompany，ChinaN

3、ationalPetroleumCorporation，Panjin124010，China)Abstract：Continuouscarbonfiberreinforcedcopoly(phthalazinonebiphenylethersulfone)(PPBES)compositeswerepreparedusingasolutionimpregnationprocessandhot’pressmoldingmethod．Throughsolu—tionsviscositiesandfibervolumefractionofcompositestestes，the

4、effectsoffibervolumefractiononmechani—calpropertieswerestudiedbythreepointsbending，interlaminarsheafingtest．AndbySEMfracturesurfaeeanalysis，theforcefailuremodesofthecompositewasstudied．TheresultsshowedthattheflexuralpropertyofCF／PPBEScompositeswenttothepeakat60vo1．％．Theflexuralmodulusand

5、interlaminarshearstrengthincreasedwithincreasingfibervolumecontent．Thedominationfracturemodewasmatrixfailure．Keywords：PPBES；CarbonFiber；Composites；MechanicalProperty由于连续碳纤维增强热塑性树脂基复合材料性能1实验部分优异，如比强度和比刚度高、成本低、可回收再利用1．1原材料和耐腐蚀等，已成为一种颇具竞争力的材料，并广泛PPBES：4—4一羟基苯基一2，3一二氮杂萘一1应用于电子、化工和机械等领域_】-2]。

6、共聚型二氮一酮／联苯二酚(DHPZ／BPP)物质的量比为6：4、特杂萘联苯结构聚醚砜(PPBES)树脂作为新型高性能性黏度为0．45dL／g(25℃，氯仿溶液)，大连宝力特种工程塑料，由于含有独特的全芳环扭曲非共平面摩新材料有限公司；碳纤维：T700—12K，日本东丽结构单元，使其在兼顾优异的力学性能和耐高温性公司。(为284℃)的同时还可以溶解于特定的有机溶1．2复合材料的制备剂，丰富了加工手段，是高性能复合材料的重要基体1．2．1树脂溶液及复合材料预浸料的制备树脂之一。针对PPBES可溶于特定极性有机溶剂的特点，本文以PPBES树脂为基体，连续碳纤维为增强采用溶液共

7、混法制备树脂溶液。采用溶液浸润法在自体，通过溶液预浸、热压成型工艺制备CF／PPBES单制浸胶机上制备复合材料预浸料。向复合材料，重点考察了纤维体积含量对复合材料力1．2．2复合材料单向板成型工艺学性能的影响，并借助扫描电镜分析了复合材料的受采用热压成型法制备单向复合材料。将预浸料剪力破坏模式。作者简介：郑亮，男，1980年生，博士，主要从事高分子材料及复合材料应用研究。zL2000vv@yahoo．con．cn第40卷s1郑亮：连续碳纤维增强PPBES基复合材料的力学性能·61·裁成模具大小，取4～8片放人模具中，在热压机上单元变大，从