连续CF 增强PEEK 复合材料层压板的制备工艺.pdf

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1、第44卷，第7期工程塑料应用Vol.44，No.7522016年7月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONJul.2016doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2016.07.010*连续CF增强PEEK复合材料层压板的制备工艺周天睿，方立，万明，郭兵兵，范传杰，周晓东(华东理工大学化学工程联合国家重点实验室，上海200237)摘要：采用熔融浸渍法制备了连续碳纤维(CF)增强聚醚醚酮(PEEK)复合材料预浸带，并层压成型制备复合材料层压板。研究了成型温度、成型压力、成型时间、纤维含

2、量等因素对复合材料层压板力学性能的影响。结果表明，在成型温度为370℃、成型压力为12MPa、成型时间为70min、纤维含量为61%的工艺条件下，连续CF增强PEEK复合材料层压板的力学性能达到最优值，弯曲强度和弯曲弹性模量分别达到(1750.76±49.13)MPa和2(107.54±6.35)GPa，层间剪切强度达到(100.04±6.88)MPa，缺口冲击强度为(84.44±1.54)kJ／m。随着冷却速率的增大，复合材料层压板的弯曲性能和层间剪切强度下降，而缺口冲击强度提高。SEM分析表明，复合材料层压板的界面粘结

3、良好。关键词：连续碳纤维；聚醚醚酮；浸渍工艺；力学性能中图分类号：TB332文献标识码：A文章编号：1001-3539(2016)07-0052-05PreparationProcessofContinuousCFReinforcedPEEKCompositeLaminatesZhouTianrui，FangLi，WanMing，GuoBingbing，FanChuanjie，ZhouXiaodong(StateKeyLaboratoryofChemicalEngineering，EastChinaUniversityof

4、ScienceandTechnology，Shanghai200237，China)Abstract：Theunidirectionalprepregofcontinuouscarbonfiber(CF)reinforcedpolyetheretherketone(PEEK)compositewerepreparedbymeltimpregnation.Thentheinfluencesofdifferentlaminatedmoldingparametersonthemechanicalpropertiesofthela

5、minateswasinvestigated.Laminateswithexcellentmechanicalpropertieswerepreparedatamoldingtemperatureof370℃，mold-ingpressureof12MPa，constanttemperaturetimeof70min，andfibercontentof61%.Theoptimalpropertiesareasfollows：flex-uralstrengthis(1750.76±49.13)MPa，flexuralmodu

6、lusis(107.54±6.35)MPa，interlaminarshearstressis(100.04±6.88)MPa,2notchedIzodimpactstrengthis(84.44±1.54)kJ／m.Asthecoolingrateincreases，theflexuralpropertiesandinterlaminarshearstressdecrease，butnotchedIzodimpactstrengthincreases.ThediagramsofSEMshowthattheinterfac

7、ialbondbehaviorbetweenCFandPEEKisexcellent.Keywords：continuouscarbonfiber；polyetheretherketone；impregnationprocess；mechanicalproperty聚醚醚酮(PEEK)是一种重要的热塑性特种复合材料的制备及工艺条件具有十分重要的意义。工程塑料，因其具有热稳定性、抗溶剂性强，力学目前热塑性复合材料浸渍工艺有溶液浸渍、熔融浸[1]性能好等优点，被广泛应用于航空航天、医疗器[9][10][11–12]渍、粉体浸渍

8、、混纤纱法等。成型工艺主[2–7]械、汽车及电子产品行业。连续碳纤维(CF)增要有模压成型、缠绕成型、拉挤成型、铺放成型等。强PEEK复合材料克服了普通热塑性塑料弹性模层压成型是一种十分简洁的成型工艺，适于生产尺量低、软化温度低、抗溶剂性差、纤维／树脂粘接寸较大、结构简单的平面制品，但层压材料层间剪切强