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尼龍PA6與碳纖維增強(qiáng)聚丙烯的國(guó)際范兒
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發(fā)表時(shí)間：2022-12-30 14:15:13
碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料( Carbon FiberReinforced Polymer，CFRP) 是作為增強(qiáng)材料的碳纖維和作為基體材料的樹脂組成，早期的碳纖維復(fù)合材料主要用于軍事領(lǐng)域。隨著材料性能、成型工藝的提高及價(jià)格成本的下降，碳纖維復(fù)合材料被越來(lái)越多的應(yīng)用到一般工業(yè)和體育休閑等領(lǐng)域。 
碳纖維能夠使聚丙烯的彈性模量有所提升，但降低了材料的拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率。碳纖維對(duì)聚丙烯有一定的異相成核作用，提升了聚丙烯基體的非等溫結(jié)晶峰溫度與結(jié)品度，并且促進(jìn)PP基體中形成了β晶型。等溫結(jié)晶過(guò)程中聚丙烯易于在碳纖維斷面端部成核結(jié)晶。EPDM-g-MAH 與SEBS-g-MAH在PP基體中的分散性較好，使PP的沖擊強(qiáng)度與斷裂伸長(zhǎng)率有明顯的提升，加入EPDM-g-MAH與SEBS-g-MAH的PP/CF復(fù)合材料具存較高的沖擊強(qiáng)度與彈性模量。PP/CF復(fù)合材料中增韌劑的加入導(dǎo)致了基體聚丙烯的成核能力的降低與結(jié)晶生長(zhǎng)速率減慢。増韌劑并未改變PP/CF復(fù)合材料的結(jié)晶晶型，加入增韌劑的PP/CF復(fù)介材料中碳纖維的成核作用變得明顯，使復(fù)合材料中的球晶主要生長(zhǎng)在碳纖維附近。
短切碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂復(fù)合材料（SCFRTP)是工程材料中一個(gè)重要的組成部分。這類復(fù)合材料通常具有較好的機(jī)械性能、良好的經(jīng)濟(jì)效益并且可以通過(guò)熱壓成型、擠出成型或注塑成型的方法制造出各種形狀的產(chǎn)品。尼龍6是一種具有較廣的應(yīng)用領(lǐng)域的熱塑性樹脂材料，而填料增強(qiáng)改性是提升尼龍6復(fù)合材料性能較為常用且有效的改性方法。碳纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料（PA6/CF)的研究，在近年來(lái)受到了大量的關(guān)注。PA6/CF復(fù)合材料的性能受到許多因素的影響：加工方法與工藝，復(fù)合材料中碳纖維的含量與長(zhǎng)度，碳纖維的分散性及取向，碳纖維與PA6界面結(jié)構(gòu)及尼龍6與碳纖維本身的特性等。然而，熱塑性復(fù)合材料的機(jī)械性能主要取決于聚合物基體的微觀結(jié)構(gòu)與纖維與基體的界面性能，因而對(duì)比分析復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能顯得尤為重要。此外，PA6作為半結(jié)晶聚合物復(fù)合材料，PA6/CF的機(jī)械性能依賴于PA6基體的結(jié)晶結(jié)構(gòu)與形貌，結(jié)晶結(jié)構(gòu)與形貌則取決于復(fù)合材料的加工工藝將PA6/CF復(fù)合材料的微觀形貌和結(jié)構(gòu)與宏觀性能系統(tǒng)的聯(lián)系起來(lái)的研究還鮮有報(bào)道。 
在全球節(jié)能和環(huán)保趨勢(shì)的推動(dòng)下，汽車的油耗問(wèn)題越來(lái)越引起重視，輕量化設(shè)計(jì)成為汽車節(jié)能減排的有效途徑，而碳纖維復(fù)合材料的材料性能及發(fā)展趨勢(shì)正順應(yīng)了汽車工業(yè)的發(fā)展需求。隨著新能源汽車的發(fā)展，碳纖維復(fù)合材料在汽車上將得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
短切碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂復(fù)合材料（SCFRTP)是工程材料中一個(gè)重要的組成部分。這類復(fù)合材料通常具有較好的機(jī)械性能、良好的經(jīng)濟(jì)效益并且可以通過(guò)熱壓成型、擠出成型或注塑成型的方法制造出各種形狀的產(chǎn)品。尼龍6是一種具有較廣的應(yīng)用領(lǐng)域的熱塑性樹脂材料，而填料增強(qiáng)改性是提升尼龍6復(fù)合材料性能較為常用且有效的改性方法。碳纖維增強(qiáng)尼龍6復(fù)合材料（PA6/CF)的研究，在近年來(lái)受到了大量的關(guān)注。PA6/CF復(fù)合材料的性能受到許多因素的影響：加工方法與工藝，復(fù)合材料中碳纖維的含量與長(zhǎng)度，碳纖維的分散性及取向，碳纖維與PA6界面結(jié)構(gòu)及尼龍6與碳纖維本身的特性等。然而，熱塑性復(fù)合材料的機(jī)械性能主要取決于聚合物基體的微觀結(jié)構(gòu)與纖維與基體的界面性能，因而對(duì)比分析復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能顯得尤為重要。此外，PA6作為半結(jié)晶聚合物復(fù)合材料，PA6/CF的機(jī)械性能依賴于PA6基體的結(jié)晶結(jié)構(gòu)與形貌，結(jié)晶結(jié)構(gòu)與形貌則取決于復(fù)合材料的加工工藝將PA6/CF復(fù)合材料的微觀形貌和結(jié)構(gòu)與宏觀性能系統(tǒng)的聯(lián)系起來(lái)的研究還鮮有報(bào)道。
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