唐 潇， 孙秀玉， 王振卫

(上海应用技术大学 化学与环境工程学院， 上海 201418)

0 前言

玻璃纤维增强聚丙烯(GF-PP)在聚丙烯(PP)原有性能的基础上，改善了耐热性，大幅提高了低温冲击强度和力学性能，制品收缩率减小。与其他热塑性塑料相比，GF-PP成型流动性好，加工方便；其相对密度(1.1～1.2 g/cm3)远小于铁等金属材料，质轻且价格低，将GF-PP取代金属材料用于汽车部件和承载结构，能起到明显减轻工件质量的效果[1]，因此被大量用于汽车和机械工业。GF-PP主要分为两类，一类使用短玻璃纤维(玻璃纤维保留长度为0.5～0.6 mm)作为增强材料，称为短玻璃纤维增强聚丙烯(SGF-PP)，另一类使用连续长玻璃纤维作为增强材料，称为长玻璃纤维增强聚丙烯(LGF-PP)。LGF-PP具有更高的强度、抗冲击性能和蠕变性能，比SGF-PP具有更广泛的应用[2-3]。

1 GF-PP材料性能的影响因素

1.1 玻璃纤维保留长度

当LGF-PP受到冲击时，基体树脂在应力作用下会产生裂纹，当裂纹扩展到玻璃纤维，长纤维会使裂纹沿其取向或垂直取向的方向扩展，改变了裂纹的扩展方向，消耗更多的冲击能，所以玻璃纤维的长度对复合材料的力学性能有明显的影响[4-5](见表1)。当玻璃纤维保留长度从2.06 mm增加到4.66 mm时，材料的悬臂梁缺口冲击强度从13.2 kJ/m2提高到23.4 kJ/m2[6]。在玻璃纤维含量相等时，将长玻璃纤维作为增强材料，复合材料的弯曲性能和热变形温度都要高于短玻璃纤维[7]。长玻璃纤维粒料中混入少量的短玻璃纤维粒料可以优化复合材料内部的纤维取向，增强复合材料的强度[8]。其中，制备方法对玻璃纤维的长度有很大影响。……