UPR文集之研究六大麻纤维3立式铣床
UPR文集之研究(六)大麻纤维(3)
2016年7月22日讯:不饱和聚酯树脂——中文名称:不饱和聚酯树脂;英文名称:unsaturated polyester resin;英文缩写:upr。定义:主链带有碳碳双键的线型聚酯树脂。可由不饱和二元羧酸(或酸酐)、饱和二元羧酸(或酸酐)与二元醇(一般为饱和二元醇)缩聚而成,与乙烯基单体共聚可形成网状体型结构的材料okmart.com。 应用学科:材料科学技术(一级学科);高分子材料(二级学科);塑料(三级学科) 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布。据中国环氧网(中国环氧树脂行业在线)www.epoxy-e.cn专家介绍,不饱和聚酯树脂不饱和聚酯树脂,一般是由不饱和二元酸二元醇或者饱和二元酸不饱和二元醇缩聚而成的具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物。通常,聚酯化缩聚反应是在190~220℃进行,直至达到预期的酸值(或粘度),在聚酯化缩反应结束后,趁热加入一定量的乙烯基单体,配成粘稠的液体,这样的聚合物溶液称之为不饱和聚酯树脂。不饱和聚酯树脂是热固性树脂中最常用的一种,它是由饱和二元酸、不饱和二元酸和二元醇缩聚而成的线形聚合物,经过交联单体或活性溶剂稀释形成的具有一定黏度的树脂溶液;常用于物体表面加厚、固化,使用时如同刷油漆一般,层层加叠,固化过程释放苯乙烯等有害气体。
1.4、性能测试
拉伸性能按GB/T1447-1983测试,拉伸速率10mm/min;弯曲性能按GB/T1449-1983测试,弯曲速率10mm/min,跨距50mm;冲击性能按GB/T1451-2005测试,摆锤能量2J。
FTIR分析:选取冲击试样,利用切片法从其断面上制样,采用ATR技术对材料进行FTIR分析。
2、结果与讨论
2.1、纤维含量对复合材料力学性能的影响
图2为不同大麻纤维含量对UP树脂/大麻纤维复合材料力学性能的影响。从图2可以看出,纯UP树脂浇注体的拉伸强度、弯曲强度及冲击强度分别为15.83MPa、48.67MPa和1.80kJ/m2,随着大麻纤维含量的增加,UP树脂/大麻纤维复合材料的拉伸强度、冲击强度值均先减小而后又逐渐增大,即当大麻纤维质量分数为10%时,复合材料的拉伸强度及冲击强度均达最低值,分别为12.20MPa和
1.75kJ/m2,较纯UP树脂浇注体分别下降了22.93%和2.78%,说明此时大麻纤维的加入对复合材料的性能特别是拉伸强度不利,但随着大麻纤维含量的进一步增加,复合材料的拉伸强度及冲击强度又逐渐增大,当大麻纤维的质量分数为40%时,复合材料的拉伸强度及冲击强度分别达到21.59MPa和4.77kJ/m2,较纯UP树脂浇注体分别提高了36.39%和165.00%,增强增韧效果非常明显。但复合材料弯曲强度受纤维含量变化的影响有所不同,虽然总体趋势也是先降低而后增加,但其最低值出现在纤维质量分数为20%处,而后弯曲强度逐渐增加,但即使纤维含量达到40%时,复合材料的弯曲强度仍然只与纯UP树脂浇注体相当。纤维含量对复合材料弯曲强度的影响与拉伸强度不同,其原因可能是两者的断裂机理不一致造成的。
由图2还可以发现,随着纤维含量的增加,复合材料的拉伸弹性模量逐渐增加,与混合法则的理论推测的趋势是一致的;但材料弯曲弹性模量的变化趋势却明显与混合法则不同,而是呈先降低而后增大趋势,但当纤维质量分数达到20%后,复合材料的弯曲弹性模量又基本保持不变。实验结果既表明了复合材料结构上的复杂性,又说明混合法则作为一种理论公式在实际使用过程中也存在某些局限性。
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