长玻纤增强聚氨酯复合材料弯曲应力-应变试验研究.pdf

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1、第39卷第9期塑料工业CHINAPLASTICSINDUSTRY·77·2011年9月长玻纤增强聚氨酯复合材料弯曲应力一应变试验研究张蔚，陈丰，孙宇，曹春平(1．南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094；2．安徽科技学院工学院，安徽蚌埠233100)摘要：针对长玻纤增强反应注射成型聚氨酯复合材料(RRIM。PU)进行了弯曲性能测试试验，研究了玻纤质量分数及玻纤长度对RRIM。PU复合材料弯曲性能的影响，得到了弯曲应力一应变曲线。同时结合扫描电子显微镜(SEM)观察微观组织结构，分析了玻纤在基体中的增强作用及制品弯曲破坏机理。研究结果表明：玻纤质量分数30％，玻纤长度

2、25mm的复合材料制品具有最佳的弯曲性能。关键词：玻璃纤维；复合材料；弯曲性能；应力；应变中图分类号：TB332；TQ323．8文献标识码：A文章编号：1005—5770(2011)09—0077—04FlexuralStress。strainTestofLongGlassFiberReinforcedPolyurethaneCompositesMaterialZHANGWei，CHENFeng，SUNYu，CAOChun。ping(1．SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnolog

3、y，Nanjing210094，China；2．DepartmentofEngineering，AnhuiScienceandTechnologyUniversity，Bengbu233100，China)Abstract：Theflexuralperformanceoflongglassfiberreinforcedpolyurethane(RRIM。PU)compositematerialwastested．theinfluenceoflengthandmassratioofglassfiberontheflexuralperformanceofRRIMcomposi

4、tematerialwasinvestigated，andthecorrespondingflexuralstress—strainCHIVESwereobtained．ThereinforcingeffectoftheglassfiberinPUmatrixandtheflexuralfailuremechanismofthetestspecimenswereanalyzedwiththemorphologyandstructureobservedbySEM．Theresultsshowedthatcompositeproductsgotthebestflexuralp

5、erformancewhilethefibercontentwas30％andthefiberlengthwas25mm．Keywords：GlassFiber；CompositeMaterial；FlexuralPerformance；Stress；StrainRRIM—PU是一种较新型的纤维复合高分子材料。KH560处理，加捻，南京玻璃纤维研究院；聚氨酯：与以往的结构增强制品相比，这种材料具有较高的强聚醚多元醇(平均官能度4左右)，复配延迟催化剂度、模量、韧性以及更好的抗疲劳性能，具备短纤维YC10．8质量份，水0．6—1．0质量份，物理发泡剂增强复合材料难于达到的力

6、学性能，广泛应用于交5—8质量份，泡沫稳定剂B88701．0～2．0质量份，通、建筑以及航空领域_lJ。随着对复合材料产品性异氰酸酯指数1．05—1．15，黎明化工研究院。能要求的不断提高，合理评价复合材料力学性能，真1．2实验设备及仪器实、全面地反应材料本身特性不仅对指导材料的制备聚氨酯长纤维增强注射成套加工设备：LFIR1M有着重要意义，而且为产品在使用过程中的可靠性提Star16／40型，德国Krauss‘Maffei公司；开模浇注铝供了保证]。应力一应变曲线是描述RRIM—PU复模：模内腔尺寸为1200mm×500mm×4mm，可通合材料力学性能的极其重要的图形。

7、本试验利用长玻循环水控制模具的温度；万能材料试验机：璃纤维对聚氨酯泡沫增强，对制品在弯曲状态下的应INSTRON一1185，最大负荷100kN，美国英斯特朗公力一应变特点进行了分析，进一步了解了RRIM。PU司；扫描电子显微镜：JEOLJSM-6380LV，放大倍数复合材料的性能，为实际开发和应用RRIM—PU复合为5～300000倍，日本电子株式会社。材料奠定了理论基础J。1．3实验设计1实验部分本实验采用正交实验法，利用长玻纤增强反应注1．1实验材料射成型(LFR—RIM)制品实际生产设备在真实生产玻璃纤维：直径20m，表