碳纤维/聚丙烯/聚乳酸增强复合材料的力学性能
2021-11-30宋雪旸徐成功阮芳涛
纺织学报 2021年11期
宋雪旸, 张 岩, 徐成功, 王 萍, 阮芳涛
(1. 苏州大学 纺织与服装工程学院, 江苏 苏州 215000; 2. 安徽工程大学 纺织服装学院, 安徽 芜湖 241000)
碳纤维(CF)及其增强复合材料由于具有比强度高、耐高温、耐腐蚀、易传热等优良性能,近年来被广泛应用于建筑、汽车、体育、航空航天等领域。热塑性CF增强复合材料具有良好的形状可设计性,在软化形态中能够自由塑形,冷却后可恢复坚硬特性。热塑性树脂种类繁多,更重要的是其在加热后可恢复流动态,为碳纤维复合材料使用后的回收再利用提供了可能,大大降低了成本,减少了对环境的破坏[1]。
聚丙烯(PP)具有低廉的价格和良好的力学性能,是目前最轻的树脂,在碳纤维增强复合材料中得到广泛应用,但PP无法生物降解,由其制造的复合材料废弃物难以处理[2]。为解决碳纤维增强复合材料废弃后在填埋处理中难以降解的问题,许多研究人员对聚乳酸(PLA)/碳纤维复合材料的制备工艺以及各种性能进行了相关研究[3-5],结果表明,PLA复合材料虽然可以生物降解,但PLA复合材料的力学性能相对较差,极大限制了其在力学强度要求较高领域的使用[6]。国内外在PP与PLA共混方面有不少研究,PLA的加入可赋予或者提升PLA/PP共混材料的生物可降解性[7-9]。为此,本文在PP树脂中加入PLA,利用热压工艺制备碳纤维增强复合材料,对复合材料进行冲击、弯曲、拉伸等力学性能测试,分析PLA质量分数对碳纤维/PP增强复合材料力学性能的影响。
1 实验部分
1.1 实验材料
碳纤维平纹织物(面密度为220 g/m2,T700SC-12000-50C,日本东丽株式会社);……
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