制备预浸料过程中工艺参数对纤维断裂的影响.pdf

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1、第43卷第7期塑料工业CHINAPLASTICSINDUSTRY·35·2015年7月制备预浸料过程中工艺参数对纤维断裂的影响张聪，信春玲，唐可，闰宝瑞，任峰，何亚东'(1．北京化工大学机电工程学院，北京100029；2．教育部高分子材料加工装备工程研究中心，北京100029)摘要：通过自行设计的浸渍模具，采用熔融浸渍工艺，制备了连续玻璃纤维增强聚丙烯复合材料预浸料，并考察了加工温度、浸渍辊数、停留时间等工艺参数对预浸料孑L隙率及复合过程中纤维断裂的影响，并利用正交实验软件对实验结果进行分析，得到孑L隙率和断裂率的传递函数，为工业化生产提供了理论基础。关键词：纤维断裂；孔隙率；预

2、浸料；熔融浸渍；正交实验’DOI：10．3969／j．issn．1005—5770．2015．07．009中图分类号：TQ327．11文献标识码：A文章编号：1005—5770(2015)07-0035—04TheEfectofProcessingParametersonFiberFractureduringthePreparationofPrepregZHANGCong，XINChun—ling，TANGKe，YANBao—rui，RENFeng，HEYa—dong’(1．CollegeofMechanicalandElectronicaUyEngineering，Beijin

3、gUniversityofChemicalTechnology，Beijing100029，China；2．PolymerProcessingEquipmentEngineeringResearchCenter，MinistryofEducation，Beijing100029，China)Abstract：Usingtheself-designedmoldandbymeltimpregnatingprocess，thecontinuousglassfiberreinforcedpolypropyleneprepregwasprepared，andtheeffectofproce

4、ssvariablessuchasrovingpullingspeed，melttemperatureandnumberofpinsontheporosityofprepregandfiberfracturewasstudied．Theresultswereanalyzedbytheo~hogonalexperimentsoftware，andtransferfunctionsfortheporosityoftheprepregandfiberfractureratewereestablished，providingatheoreticalbasisfortheindustria

5、lproduction．Keywords：FiberFracture；Porosity；Prepreg；MeltsImpregnation；OrthogonalExperiment先进树脂基复合材料是以有机高分子材料为基工艺参数对玻纤聚丙烯预浸料浸渍度的影响，体、高性能连续纤维为增强材料，通过复合工艺制备Wareen等¨研究了连续氧化铝纤维增强钛合金固化而成⋯，在航空航天、汽车及其他车辆制造、建筑、过程的断裂模型。但对于纤维在复合过程中的断裂研包装、家电、化工、劳防用品等行业得到广泛的应究仅仅停留在经验层面，无法准确描述实验工艺参数用J。连续纤维增强热塑性复合材料的主要成型方对浸

6、渍过程中纤维断裂的影响。法包括单向纤维预浸料、织物纤维预浸料、混合纤维文章利用自行开发研制的浸渍设备制备了连续玻以及其他方式，当前70％的先进复合材料产品都是璃纤维／聚丙烯预浸料，并研究熔融浸渍工艺参数由预浸料铺叠后固化而成的[4-5]，并且已成为制备长(停留时间、温度、辊子数)对预浸料孔隙率及纤维玻纤增强粒料的重要手段。断裂的影响。在制备预浸料过程中，最大的难题就是如何使高1实验部分黏度树脂均匀充分地浸渍纤维束J。在众多预浸料本实验采用熔融浸渍工艺，通过实验室自行设计制备工艺方法中，熔融浸渍工艺由于其相对的简单的浸渍模具对2400tex的玻璃纤维进行浸渍并制成性，在工业上制备预

7、浸料取得了相当大的成功。随着复合材料的广泛应用，人们在原材料、复合工预浸料，如图1所示。纤维束先经过分丝辊系得到分艺、界面理论、复合效应等方面实践和理论研究取得散，然后在烘道进行预加热，最后被牵入到充满熔体进展J，如ASTROM等。建立了拉挤工艺下的传的浸渍模具中，在浸渍模具中经过互相交错的圆柱形热、压力、固化、牵引力模型，Pehonen等¨研究了辊子，使树脂能够浸润纤维。通信联系人heyd@mail．buct．edu．cn作者简介：张聪，男，1989年生，硕士生，主要从事热塑性