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連續碳纖維增強PPS預浸帶、纏繞管、層壓板的影響分析
2020-07-04

聚苯硫醚(PPS)具有耐高溫、耐腐蝕、絕緣、吸濕率低等優點,被稱為五大“工程塑料”、八大“航空材料”之一。采用碳纖維作為增強體,可以大幅度提升這種材料的抗沖擊以及耐高溫、耐腐蝕等性能,擴大其應用范圍。目前,連續碳纖維增強PPS復合材料已被廣泛應用在飛機的機翼、鼻錐、油箱口蓋等部件上,在減輕重量、減少油耗等方面發揮出特殊優勢。未來,這種新型復合材料將在電子電器、汽車工業、機械制造等行業中擁有更多的用武之地。不過,國內對連續碳纖維增強聚苯硫醚復合材料的應用水平還遠遠不夠,原材料方面的制備水平與美歐之間的差距嚴重制約了其應用與發展。無錫智上新材料科技有限公司通過自主創新,對連續碳纖維增強PPS的預浸帶制備技術進行了完善和提升,實現了高性能連續碳纖維聚苯硫醚預浸帶的量產化,能夠更好地滿足國內市場的需要。預浸帶的性能在一定程度上決定了復合材料制品的綜合性能,下文就針對連續碳纖維增強PPS預浸帶的質量對層壓板和纏繞管的性能影響做一簡要介紹。

連續碳纖維增強PPS預浸帶 連續碳纖維增強PPS預浸帶對層壓板性能的影響:

連續碳纖維增強PPS復合材料板的層壓過程也是PPS樹脂再浸漬碳纖維的過程,樹脂對碳纖維良好的浸潤效果和界面粘結性有助于發揮出該種復合材料的力學性能。其中,單向碳纖維預浸帶的鋪層方向、鋪層設計直接決定了層壓板在纖維方向和垂直方向上的力學表現。例如,碳纖維鋪層的取向影響到板材的拉伸性能,碳纖維的取向度越高,強度越大;碳纖維鋪層設計影響到層壓板的層間剪切強度,進而影響到板材的抗沖擊性能。連續碳纖維與PPS基體樹脂的粘結性對板材的性能影響非常明顯,其界面粘結強度越大,板材的整體抗外界破壞能力越強。

因此,必須保證預浸帶中碳纖維絲束的均勻分布和樹脂比例的合理分配。一旦出現碳纖維絲束過于集中或者樹脂富集的情況,就會產生殘余應力,在板材承受負載時,就可能產生層間分離的情況,從而影響到整個板材的性能表現。

連續碳纖維增強PPS板材 連續碳纖維增強PPS預浸帶對纏繞管性能的影響:

將連續碳纖維增強PPS預浸帶加壓纏繞到芯?;騼纫r層上,經過冷卻定型,得到管材制品,該工藝具有高生產率和質量穩定等諸多優點。

連續碳纖維增強PPS預浸帶與纏繞管的性能密切相關,如果連續碳纖維增強PPS復合材料預浸帶中碳纖維絲束分布不均勻,或者在纏繞成型過程中預浸帶鋪放不精確、有重疊,就會對碳纖維管材管壁密度的穩定性產生負面影響。

預浸帶的浸漬均勻度對管材的均勻性更是直接相關。預浸帶中的碳纖維絲束和PPS樹脂含量都要保持合理的比例,樹脂基體的含量過多,成型中就比較容易出現缺陷,增加了直接剪切破壞的可能性。除此之外,如果預浸帶中的空隙率過高的話,也會對管材的ILSS、耐疲勞性等方面產生不利影響。

連續碳纖維增強PPS管材

無錫智上新材采用熔融浸漬技術制備連續碳纖維增強PPS預浸帶,自主設計的螺桿擠出設備在輸送熔融的聚苯硫醚樹脂時,能夠提供充分的浸漬動力,通過提升PPS樹脂的流動性,增強PPS熔體對碳纖維的全面包覆和浸漬效果,有效保證了預浸帶的質量穩定性。

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