玻璃纤维增强热塑性塑料的发展概述

介绍了短纤维增强热塑性塑料、玻璃纤维与热塑性塑料复合纤维、长纤维增强热塑性塑料和热塑性拉挤复合玻璃纤维增强塑料的制备与应用及发展前景。     

玻璃纤维增强改性聚丙烯塑料

在工程塑料中,由于对现有材料刚性、耐热性、耐蠕变性、尺寸稳定性等方面有更高的要求,故玻璃纤维增强热塑性塑料的方向得到了人们的注意,近十多年来对增强技术和理论的研究发展较快,老品种的性能不断提高,新品种不断出现,增强改性聚丙烯塑料就是其中之一。聚丙烯刚性较差,耐热性低,国内外较多采用玻璃纤维或其它纤维(如石棉)对聚丙烯进行增强。由于聚丙烯是一种非极性的分子结构,用一般偶联剂处理的玻璃纤维加进聚丙烯树脂后,刚性及耐熟性虽有所提高,但不理想。目前续继探索增强聚丙烯性能的工作主要有以下三个方面:(一)寻找新型的玻璃纤维偶联剂;(二)从偶联剂和添加剂恰当的配合方面去寻找新型的添加剂;(三)从改变聚丙烯的结构方面进行工作,目的是增加树脂本身和玻璃纤维之间的粘合力。     

FRP锚杆灌浆锚固料性能的试验研究

为研究纤维增强复合塑料锚杆锚固料的性质及其工程应用的可行性,对不同配合比的纤维增强复合塑料锚杆锚固料的抗压强度、抗冻、抗渗等参数进行了测试,优选5组配合比,对不同直径的玻璃纤维锚杆和玄武岩纤维锚杆进行了30 cm深度的锚固拉拔试验。试验结果表明:优选的配合比具有较好的施工性,能自密实,达到C35^C45,F150,P6级别;适量掺加钢纤维或玻璃纤维有利于提高锚固料的抗压强度和锚固性能;试验的纤维增强复合塑料锚杆破坏模式均为拉拔仪与纤维增强复合塑料锚杆接触部位的挤压破坏,表面形状对纤维增强复合塑料锚杆的极限抗拉强度有一定影响,纤维增强复合塑料锚杆单位表面积的极限抗拉强度为4.0C45,F150,P6级别;适量掺加钢纤维或玻璃纤维有利于提高锚固料的抗压强度和锚固性能;试验的纤维增强复合塑料锚杆破坏模式均为拉拔仪与纤维增强复合塑料锚杆接触部位的挤压破坏,表面形状对纤维增强复合塑料锚杆的极限抗拉强度有一定影响,纤维增强复合塑料锚杆单位表面积的极限抗拉强度为4.0⁶.5 MPa,可达到工程应用的相关要求。     

短玻璃纤维增强ABS复合材料性能的研制

以ABS树脂为主要原料,用短玻璃纤维对其进行增强改性.基于前面对挤出工艺条件对短玻璃纤维增强ABS复合材料力学性能及流动性能的研究,本文选择挤出温度为 225℃,螺杆转速为 60r/min;实验从配方研究入手,着重探讨了玻璃纤维含量的不同,对复合材料的力学性能、流动性能以及耐热性的影响.结果表明:随着玻璃纤维含量的增多,复合材料的拉伸强度、耐热性提高;缺口悬臂梁冲击强度、无缺口简支梁冲击强度、熔体流动速率降低和断裂伸长率下降.     

玻璃纤维短切刀具结构参数和材料的优化研究

玻璃纤维短切原丝的生产因对于专用刀具研究不足而生产效率低下、生产成本高.为了改变这一现状,对玻璃纤维短切专用刀具进行研究.首先基于玻璃纤维的特性提出了玻璃纤维的弯曲切断模型,然后对刀具的切入角和切入深度进行了探讨,并基于模型对短切刀具的楔角参数进行了深入研究,得出了楔角参数的优选范围并从企业多年的生产试验数据中得到了验证.研究发现楔角参数的进一步优化与刀具材料有关,因此分析了玻璃纤维短切刀具材料的成分、组织和性能,并据此选用SKS(之后用国产CrWMn材料替代)制成短切刀具与常用的T12A刀具进行短切实验比较,发现CrWMn刀具的使用寿命是碳素钢刀具的5倍,可以极大地提高原丝的生产率.     

耐热 高强度树脂基复合材料的研制

以改性酚醛树脂为基体,经过表面处理的玻璃纤维布为增强材料,研制了一种耐高温、强度性能优异的新型复合板材.研究了改性酚醛树脂作为复合材料基体的工艺性和耐热性,及玻璃纤维布层压板的力学性能和耐热性.结果表明,玻璃纤维布层压板的力学性能比普通酚醛树脂层压板有明显提高,在大于150℃高温下其性能仍能较好保持.     

基于nano-CT成像技术对混凝土中短切玻璃纤维分布的研究

文章基于nano-CT X-ray三维成像技术,研究了短切玻璃纤维在混凝土中的分布状态,基于有限单元法建立了指数分布状态下短切玻璃纤维混凝土的三维力学模型,并对该模型的劈裂受拉过程进行了数值分析。试验结果表明:短切玻璃纤维在混凝土中的分布满足指数分布;数值分析结果与试验结果吻合较好,验证了模型的合理性。研究成果对于将短切玻璃纤维用于改善混凝土抗裂性能的研究具有一定参考意义。     

Glare连接件力学性能研究

兼具玻璃纤维和铝合金两种材料优点的玻璃纤维增强铝合金层合板(Glare)是航空领域未来的选材之一。Glare层合板属于纤维增强合金层合板的一种,其不仅仅是具有纤维增强合金层合板的一半特点,还有着相当强的抗疲劳性能以及很高的强度。本文简述了Glare层合板在航空结构上的应用情况。研究了干涉配合对单钉单剪玻璃纤维增强铝合金连接件挤压强度的影响。     

短纤维增强聚氨酯弹性体的研究

以聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)、二异氰酸酯(MDI)、扩链剂(BDO)为原料,利用一步法制备了聚氨酯弹性体。对短玻璃纤维表面进行了偶联剂处理,将处理过的玻璃纤维添加到聚氨酯中,并改变玻璃纤维的添加量,研究了添加量对玻璃纤维增强聚氨酯复合材料基本力学性能的影响。     

喷射GFRP抗压加固砖砌体的受压承载力分析

采用喷射短切玻璃纤维增强聚合物(GFRP)的方法对砖砌体受压标准试件进行抗压加固,通过对砖砌体轴心受压试件和偏心受压试件的抗压加载试验,探讨了该加固方法对砖砌体受压破坏形态、极限承载力和极限变形能力的影响,并研究了喷射加固层厚度、短切玻璃纤维长度以及加铺玻璃纤维粗网格布对砌体受压加固效果的影响.结果表明:喷射GFRP加...     

纤维增强MDF水泥的性能

研究了玻璃纤维和碳纤维作为MDF水泥增强材料的可行性及其增强效果,考察了二种纤维的长径比、体积掺量对MDF水泥材料的抗弯强度、断裂韧性、浸水体积膨胀率等性能的影响。研究结果表明,碳纤维和玻璃纤维作为MDF水泥的增强材料均能够显著提高MDF水泥的力学性能和耐水性,玻璃纤维的效果优于碳纤维。纤维增强MDF水泥的微观结构特征是纤维在复合材料中呈三维均匀分布,形成空间网络结构,这是纤维增强MDF水泥的主要原因。     

玻璃纤维改性相变沥青混合料路用性能

为研究玻璃纤维对聚乙二醇(PEG)沥青混合料性能的增强效果,探究玻璃纤维掺量对其性能的影响规律,通过车辙试验、半圆弯拉试验、冻融劈裂试验研究了玻璃纤维PEG沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性,并利用室外调温试验研究掺加玻璃纤维前后PEG在沥青混合料中的降温效果。结果表明:玻璃纤维掺量为0.2%时,PEG沥青混合料的高温稳定性较好,动稳定度比未掺时高51%;玻璃纤维对混合料低温性能、水稳定性有影响,但效果不明显;玻璃纤维几乎不会影响PEG对沥青混合料的降温效果。可见玻璃纤维能显著提高PEG沥青混合料的高温稳定性且不会破坏PEG材料的调温性能。     

纤维增强MDF水泥的性能

研究了玻璃纤维和碳纤维作为MDF水泥增强材料的可行性及其增强效果，考察了二种纤维的长径比、体积掺量对MDF水泥材料的抗弯强度、断裂韧性、浸水体积膨胀率等性能的影响。研究结果表明，碳纤维和玻璃纤维作为MDF水泥的增强材料均能够显著提高MDF水泥的力学性能和耐水性、玻璃纤维的效果优于碳纤维。纤维增强MDF水泥的微观结构特征是纤维在复合材料中呈三维均匀分布，形成空间网络结构，这是纤维增强MDF水泥的主要原因。     

风冷柴油机塑料风扇的研制

介绍了玻璃纤维(GF)增强尼龙-66(PA-66)制塑料风扇的结构尺寸和减少其蠕变和应力松弛及保证柴油机正常运转的技术措施。该柴油机塑料风扇比西德的FL511系列风冷柴油机的铝合金风扇有静压效率高、冷却效果好、功率消耗低、节能、质轻、噪音小,特别是成本低等优点。     

碳纤维增强镁合金层合板拉伸性能和层间断裂韧性

玻璃纤维增强铝金属层合板,已广泛应用于航空、航天等领域。现采用密度更小的镁合金板取代铝合金板,并用抗拉强度更高、弹性模量更大的碳纤维来代替玻璃纤维,会得到一种新型的复合材料——碳纤维增强镁合金层合板。通过对不同纤维/树脂复合材料体积比的碳纤维增强镁合金层合板进行拉伸以及单悬臂梁试验,分别得到其强度、刚度及界面断裂韧性等机械性能。并与工程实际中广泛使用的玻璃纤维增强铝合金层合板进行比较。结果表明,碳纤维增强镁合金层合板具有比玻璃纤维增强铝合金层合板更高的比强度、比刚度以及界面断裂韧性。碳纤维增强镁合金层合板是一种非常有前途的新型复合材料。     

抗静电增强尼龙66研制

以阴离子和非离子型抗静电剂组成复合抗静电体系，用玻璃纤维为增强剂，研制成具有良好抗静电和机械性能优良的尼龙66；介绍了抗静电复合体系及玻璃纤维含量对抗静电增强尼龙性能的影响。     

新型塑料房屋

一群法国建筑师和工程师用塑料——夹杂有矿石粉和玻璃纤维的聚氯乙烯和聚酯建成了一所房屋。这种新型建筑材料的优点是,强度高、重量轻、能经受各种天气条件,同时由于新型塑料具有柔性,因此这种房屋不怕地震。现在打算建造一批塑料独家住宅。     

玻璃纤维对水泥—粉煤灰稳定土的增强作用的研究

针对水泥－粉煤灰稳定土受力性能较弱等问题，采用在水泥－粉煤灰稳定土中掺加玻璃纤维的方法，以改善水泥－粉煤灰稳定土的受力性能，试验结果表明，通过掺加玻璃纤维增强材料，可以获得强度和韧性更高的纤维水泥－粉煤灰稳定土，其强度随玻璃纤维掺量和长度的增加而增强。     

长玻璃纤维增强PET复合材料界面的研究

为促进PET在玻璃纤维表面的接枝反应，将长玻璃纤维增强PET热塑性复合材料的预浸料进行热处理，用短粱三点弯曲测定了长玻纤增强PET复合材料的层间剪切强度，采用红外光谱分析、扫描电镜、裂解气相色谱质谱联用等手段对增强纤维表面的化学结构进行了分析。结果表明经过热处理可以提高复合材料的界面粘合强度，而此良好的界面粘合强度源于PET分子链在玻璃纤维表面的接枝反应。     

短切碳纤维-铁氧体填充的复合材料吸波性能

使用溶胶凝胶法制备了一种M型掺杂六角铁氧体，研究了该铁氧体、短切碳纤维以及玻璃纤维制成的单层和双层复合材料的微波吸收性能．结果表明：铁氧体和短切碳纤维混合填充的复合材料反射率在-10．0dB以下的有效带宽为3．5GHz；而以玻璃纤维复合材料作为面层的双层结构吸波材料在9．8～18．0GHz范围，有效带宽达到8．2GHz．