玄武岩/苎麻纤维混杂增强聚丙烯热塑板的开发

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汽车产量的增加和质量的提高,对汽车内饰材料将提出更高的要求。进一步满足汽车内饰材料的高刚度、轻量化、阻燃、低成本的要求,是摆在大家面前的挑战。本文主要讨论了玄武岩/苎麻纤维混杂增强聚丙烯热塑板的制备工艺和性能。所做工作和结论如下:   (1)在麻纤维增强聚丙烯热塑板中,加入玄武岩纤维,可以提高板材的刚度和韧性,改善拒水性和阻燃性。   (2)合理地选择梳理工艺,玄武岩纤维和聚丙烯纤维能够均匀地混合梳理成网。   (3)用硅烷偶联剂KH-550对玄武岩纤维进行表面改性处理,可以达到改善界面粘结的目的且不损伤玄武岩单丝的强伸性能。硅烷偶联剂KH-550的浓度对热塑板的力学性能影响很大,用质量分数为0.75%的KH-550溶液处理过的玄武岩纤维作为增强材料制备的热塑板,其力学性能最优。   (4)热塑板制备的最佳工艺:纤维质量混合比例2:8(玄武岩纤维:聚丙烯纤维)、热压温度200℃、热压压力12MPa、热压时间20min。   (5)对苎麻/玄武岩/苎麻(A板)、玄武岩/苎麻/玄武岩(B板)两种热塑板的拉伸弯曲性能、冲击性能、吸水性能、耐燃烧性进行综合评价,得到如下结论:   预成型件的梳理铺层工艺导致A、B两种板材的纵向拉伸弯曲指标值约是横向拉伸弯曲指标值的1.5倍,这就为热塑板的应用提供了方向自由度;不同的铺层结构使得A板材的拉伸指标都要比B板材的拉伸指标高,B板材的弯曲指标都比A板材的好。两种板材的纵横向伸长率相近。在落锤冲击试验中,A、B两种板材试样吸收的总能量约是C板(苎麻纤维增强聚丙烯热塑板)的1.5倍,损伤区域要小于C种板材的。A、B两种板材的拉伸断裂能大于C种板材的。这表明在苎麻增强聚丙烯热塑板中,加入玄武岩纤维,可以增加热塑板的韧性,提高板材的抗冲击能力。A、B两种板材不同的铺层对热塑板的韧性没有影响。A种板材属于易吸水快干型,B种板材一旦吸附水分,短时间内难以干燥。两种板材的燃烧现象和燃烧速度表明B种板材比A种板材的耐燃性要好。   (6)热塑板可以经过二次成型加工为各种形状的汽车内饰件,废旧产品可以回收利用。
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