材料科學概論報告材料科學概論報告

學號 :A990G106

姓名 : 莫益帆

水環境下劍麻纖維 /玻璃纖維 / 作者 : 劉婷、陸紹榮、王一靓

聚丙烯複合材料的性能研究 2010年 10月 15日出版

聚丙烯樹指 (PP) 為基體，劍麻 (SF) 、玻璃纖維 (GF) 為增強材料。

利用熔融共混、壓模成型製備 PP/SF/GF 複合材料。

室溫下，式樣在水中浸泡時間不同，其吸水率及性能的變化。

材料開發與應用

纖維增強樹脂複合材料具有質輕、比重量高、耐磨損、耐酸鹼等優良 特性，因而成為電力、能源、航空、農業生產及現代高新科技等領域 不可缺少的重要材料。

由於對高性能材料的需求迅速成長，混染先為增強樹脂基成為材料研 究領域的發展趨勢，尤其是混染纖維增強熱塑性樹脂。

纖維

SF/GF/PP 木塑複合材料的製備

將 SF 、 GF 固定 1:1 的比例，以纖維質量數分別10% 、 20% 、 30% 、 40% 、 50% 與 PP-g-MAH( 聚丙烯接枝馬來酸酐 )(w ， 5%) 、

POE-g- MAH( 乙烯 - 辛烯共聚物 )(w ， 10%) 加入到 PP 中，混合均勻，

在溫度為 185~195 度的開放式塑煤機上塑煤 5~10min 製成模塑料，

然後裝入模具在模壓溫度為 190 度，壓力為 15MPa ，保溫壓 6~10min 後，製得木塑複合材料。

結果與討論 :

吸水率和吸水厚度膨脹率也隨 SF/GF 纖維含量的增加而增加。因為隨著纖維含 量的增加，自由羥增多，材料的親水吸濕性增強， PP 含量的相對減少纖維在PP

基體中分散困難，容易產生團聚現象，所製備的材料孔洞與裂紋增多，增加 了材料的吸水性能，水分子滲入嚴重破壞纖維與基體的黏結。

吸水率和吸水厚度膨脹率均隨吸水時間的延長而增加，究其原因可能事纖維 上有親水的羥基基團，不易被疏水的 PP 基體浸潤、包裹，即使纖維表面有反 彈性體，但界面處還會存在部分空隙，水分子可以通過毛細管作用纖維方向 沿纖維方向快速滲透，而破壞纖維與樹脂時間的黏附，導致材料性能下降。

吸水後複合材料的初始分解溫度和最大熱分解溫度都要比未吸水的低。因為 水分子滲入複合材料中，破壞了界面黏結力，使得破壞複合材料介面間的作 用力所需能量量低。

水分子的滲入破壞了複合材料的界面，使 PP 相的結晶速率和結晶速度降低。

參考文獻

粉煤灰增強 MC 尼龍複合材料製備與性能研究 作者 : 張士華、崔崇、陳光 2010年 8 月出版

單體澆鑄尼龍 (MC 尼龍 ) ，由於聚合溫度低、工藝簡單、結晶度高、 分子量大，機械強度高，耐油脂，耐化學藥品，使用溫度範圍寬。

材料科學與工藝

MC 尼龍複合材料製備

將己內酰胺單體加熱融化後，加入一定量預先乾燥的改性粉媒， 磁力攪拌，超聲 30min ，抽真空脫水，保持溫度 130~140 度，

一段時間後加入定量 NaOH溶液，攪拌後繼續加熱抽真空，溫

度 為 130~140 度，沸騰結束停止抽真空加熱，

加入定量的助催化劑聚異氰酸酯膠，澆鑄聚合，固化後隨爐冷卻 ，脫模，即製得 MC 尼龍蒙脫土奈米複合材料。

粉煤灰的活性是粉沒灰的顆粒大小、型態、玻璃化程度及其組成的綜合反應 ，粉煤灰的活性可以通過機械研磨法、水熱合成法、鹼性活基法等。

複合材料的性能在很大程度上取決於增強體基和基體之間界面結合狀態，用 偶聯劑進行表面處理就是通過化學或物理的作用將這兩種性質差異很大不易 結合的材料牢固地結合起來。

粉煤灰加入量過低對複合材料的性能改善為小，而加入量過高時，預聚體的 流動性很差，製造工藝帶來很大困難。粉煤灰增強尼龍複合材料的力學性能 隨粉煤灰含量的增加而增大；當粉煤灰質量分數為 20% 時達最佳。

結果與討論 :

複合材料在斷裂過程中發生了較大的塑性變形。粉煤灰的加入量對複合材料 的力學性能的影響會產生正、負兩面的影響。當粉煤灰質量低於 20% 時，以 正面作用為主，表現力學性能升高；當粉煤灰質量大於 20% 時，粉煤灰堆積 形成粒子附聚體，表現為強度降低。

隨著粉煤灰質量數增加，尼龍複合材料的摩擦係數減小，磨損量降低。當粉 煤灰質量數達 20% 後，尼龍複合材的摩擦係數與磨損量趨於穩定，表現出較 好的耐磨性。

參考文獻