长纤维增强聚丙烯制备过程中纤维的断裂和分散.pdf

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1、38第201420卷，1第1。N11期工程塑料应用Vo1．40．NO11ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIoNNOV．2O12长纤维增强聚丙烯制备过程中纤维的断裂和分散任璞，庄辉，戴干策(华东理工大学化学工程联合国家重点实验室，上海200237)摘要：在长纤维增强热塑性塑料在线配混技术基础上，研究了长纤维在深螺槽挤出过程中断裂和分散的情况。研究发现，随着纤维含量的增加，基体黏度的增大，纤维直径的减小，纤维长度和分散度逐渐下降。随着螺杆转速的提高，加料速率的减小，螺槽深度的变浅，纤维断裂严重，而纤维分散度得以改善。纤

2、维在挤出过程中发生随机断裂，设备～纤维之间的相互作用是纤维断裂的主要因素。关键词：挤出；深螺槽；长纤维；断裂；分散中图分类号：TQ327．1+1文献标识码：A文章编号：1001．3539(2012)11．0038．04FiberBreakageandDispersionduringLongGlassFiberReinforcedPolypropyleneProcessingRenPu，ZhuangHui，DaiGance(State—KeyLaboratoryofChemicalEngineering，EastChinaUniversi

3、tyofScienceandTechnology，Shanghai200237，China)Abstract：Fiberbreakageanddispersionduringdeepchannelextrusionprocessingwerestudiedbasedondirectprocessing-longfiberreinforcedthermoplastics(D-LFT)．Theresultsshowedthatthefiberlengthanddispersionweredecreasedwithincreasingoffi

4、bercontentsandmatrixviscosity，anddecreasingofthefiberdiameter．Thefiberlengthwasbrokenheavilywithscrewspeedincreasing，feedratedecreasingandscrewchanneldepthshallows，butthefiberdispersionwasimproved．Fiberoccurredrandombreakageintheextrusionprocess，andtheinteractionbetweenm

5、achineryandfiberwasthekeyfactoroffiberbreaking．Keywords：extrusion；deepscrewchannel；longglassfiber；breakage；dispersion汽车的轻量化设计是节能减排的有效措施之螺杆塑化单元被认为是减少纤维断裂的有效途径，一且应使用深螺槽n。笔者采用单螺杆D-LFT研究，长纤维增强聚丙烯具有高性能、质量轻、低成本等优点，可满足汽车的轻量化设计需求⋯。长纤维了影响纤维断裂和分散的因素，探讨了纤维的断裂增强热塑性塑料在线配混技术(D-LFT)是近年

6、来机理。国外开发的热点，可实现基体熔融、纤维和基体1实验部分的混合、成型在一条生产线上连续完成，并且可以1．1主要原材料根据应用需求快速进行调整，实现自动化操作。而聚丙烯：Y1600，Y2600，Y3600，熔体流动速率国内只是针对拉挤成型制备长玻璃纤维粒料有一(MFR)分别为l6，26，36g／(10min)，中国石化定的研究。纤维长度和分散度是影响纤维增强上海石油化工股份有限公司(未作特别说明，文中所材料力学性能的关键因素，为了制备性能良好的长述树脂为Y2600)；纤维增强热塑性复合材料，一方面需要保持纤维有玻璃纤维：合股无捻粗纱牌

7、号370，纤维直径较长的长度，纤维长度越长，越有利于材料性能的为17nl；合股无捻粗纱牌号950，纤维直径为提高；另一方面，在保持纤维长度的同时，应该13m，浙江巨石集团有限公司；使纤维分散成单丝[9-10]以被树脂良好浸渍，提高界马来酸酐接枝聚丙烯(PP．g．MAH)：上海圆原面的结合强度，充分发挥长纤维的优势¨。故对于高分子材料科技有限公司；D—LFT而言，关键是在降低纤维断裂程度的同时改抗氧剂：Irganox1010，Irgafos168，瑞士Ciba善纤维的分散状况。目前，美国、德国等工业发达国联系人：戴干策，博导，主要研究方向

8、为热塑性复合材料的制备家已经将D-LFT技术成功应用于产业化生产，而国与加工内对此方面的研究刚起步。相对于双螺杆，采用单收稿日期：2012—09—05任璞，等：长纤维增强聚丙烯制备过程中纤维的断裂和分散39