PP／GF复合材料横晶结构对界面剪切强度的影响.pdfVIP

维普资讯 f 一 ，“ 第 l6卷第 6期 高分子材料科学与工程 vD1．16mN 6 1000年 l1月 P0lJYMER MATER1AI，SSCIENCEAND ENGINEERING N0v 20(1{】 PP／GF复合材料横晶结构对界面剪切强度的影响 成贵至 ，沈 ，益小苏 羽 纠．／／ (浙江大学商分于与复合物研究室_ ． 31．石?竞釜台再国目‘重i宴验宦．81 3 北京ll1{I5j 摘要 ：利用单纤维断裂实验方法．驯试 了聚雨嫦 (PP)／玻璃 纤堆 (GF)单纤堆复舍材料的界面剪切 强度 ．研克 了PP GF单纤维复夸材料体 系中．楷晶结构时界面剪切强度的影响。站果表 明．随着横 晶结构的完善 ．界面剪切强度下 降 ．当结 晶时间较长 时(如长于 l0rain)．存在横晶结构试样的界面剪切强度 下降的幅度太 于不存在横晶结构的试 样 ．界面横晶结构 内晶体闻的界面是造 成这种结果的重要原 因 、 关键词 !旦 墨里壁!墨台材料；界面剪切强度塑 ；单纤维断裂实验 中圈分类号 ：0631．11^ 文献标识码 ：A 文童编号 ：1000—7655(2O00)O6—0l18-03 在结 晶性聚台物 基纤维复台材料中，聚台物 的 140C油浴 内等温结晶，然后淬玲。该方法制各的试 结晶情况对复台材料力学性能的影响，受到人们的 样 ，在纤维周 围无横晶结构 。试样热处理 5min后 ． 广泛关注。对于聚丙烯 (PP)／玻璃纤维 (GF)复台材 在空气中稍礅冷却 (至约 155 【、)，再经傲拉动 (IF． 料体系，纤维周围的横晶结构对界面剪切强度的影 于 1,t0 (1油浴 内等温结晶 ．然后淬冷。该方法制各的 响 ，至今仍然存在两种截然相反的观点 。一种观 认 试样中，纤维周 围有明显的横晶结构 ¨一。 为 J，横晶结构使 PP／GF界面间的结台更为完善 ， 对制备好的单纤维试样 ，检查纤维是否处在 试 界面的剪切强度{殖之提高。另一种观点认为。”一，横晶 样的中间．并保持平直，否则为废试样．将台格的试 结构的存在，使界面处的无定型基体含量硪少导致 样切割成哑铃形 ，纤维处于哑铃形试样的中心 。 基体与纤维问的浸润作用下降，另外，还形成 了一个 测试方法 ：测试界面剪 切强度 ．采用改进 的单纤 新的界面层 ，即横晶与基体之间的界面 ．从而使界面 维断裂实验方法。。将试样拉伸至缩颈后，测量纤维 剪切强度降低。 的断裂长度．根据 Kelly—Tyson模型计算界面的剪 本文利用单纤维断裂试验方法 ，测试了不同制 切强度 。 样条件下PP／GF单纤维复合材料试样界面的剪切 拉伸过的短纤维试样．在显微镜下观察纤维周 强度．并根据拉伸断裂的单纤维试样显微形貌分析， 围及断 口处 的基体形貌 。 讨论 了横晶结构对界面剪切强度的影响及其原因。 同一实验条件下 ，试样的个数不少于 个。 1 实验部分 2 结果与讨论 1．1 原材料、仪器设备 界面存在横晶试样的界面剪切强度随着等温时 聚丙烯 (PP)：齐鲁石 化产品．T30S；玻璃纤维 间的延长而降低．见Fig．1 在显微镜下观察经拉伸 (GF)：杭州玻璃纤维厂产品 ，E型；偏光显礅镜 ：江 过的试样，发现在纤维周围横晶层 内有大量的、垂直 南光学仪器厂产品，XPT—T。 于纤维方 向的裂纹存在 ，见 Fig．2，这显然是 由于拉 1．2 实验方法 伸作用