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耐候高含量玻纤增强PA66复合材料的制备与应用研究
| 论文题名： | 耐候高含量玻纤增强PA66复合材料的制备与应用研究 |
| 关键词： | 玻纤增强;复合材料;耐候性能;表面质量;汽车后视镜连接座;制备工艺 |
| 摘要： | 随玻纤含量的提高，玻纤增强PA66会出现成型加工困难、容易“浮纤”、表面粗糙等缺点，严重影响制品外观，限制其应用。汽车外后视镜连接座作为汽车外饰功能件，要求采用60％玻纤增强PA66复合材料，具有良好的表面质量、无“浮纤”现象，并具有良好的耐候性。 针对汽车后视镜连接座的要求，采用双螺杆挤出机制备GF/PA66复合材料，研究玻纤含量、尼龙黏度及其品种、防纤外露助剂品种及含量、不同抗紫外光助剂体系及其含量等因素对GF/PA66复合材料力学性能和表面质量的影响；在氙灯加速老化条件下，研究不同抗紫外光助剂体系对GF/PA66复合材料拉伸强度、颜色及表面形貌的影响。 研究发现：当玻纤含量从10%增加到60%时，GF/PA66复合材料的力学性能和耐热性不断提高——拉伸强度从115MPa提高到210Mpa、热变形温度从205℃提高到260℃，分别提高了1.8倍和1.26倍；表面质量则不断变差，光泽度从71%降低到12%。随尼龙树脂黏度的降低，GF/PA66复合材料的力学性能基本相当，但表面质量逐渐变好，以PA6624FE2与PA6 XC030复配为基体树脂，玻纤含量30%时，光泽度可达到48.2%。加入防纤外露母粒能改善GF/PA66复合材料的表面质量，当其含量从0增加到2.5%时，表面浮纤现象逐渐减轻，光泽度由12%提高到34%；拉伸强度、冲击强度及弯曲强度等力学性能则总体呈上升趋势，当其含量达到1.5%时出现最大值，之后略有下降；防纤外露母粒含量为2%时，复合材料的综合性能最好。 在氙灯加速老化下，随老化时间的推移，GF/PA66复合材料的拉伸强度逐渐下降，色差逐渐增大，通过SEM显示出材料表面逐渐出现裂纹并不断加剧。抗紫外光助剂体系可提高GF/PA66复合材料的耐光老化性，延缓材料的老化。加入质量百分数为0.5%的抗紫外光助剂UV-5，经过氙灯1000h的辐照，GF/PA66复合材料的色差(△E)为2.8，满足汽车后视镜连接座的耐候要求。 探讨成型工艺参数对汽车后视镜连接座表面质量的影响，研究表明：在合理参数范围内，随机筒温度、模温、注射速度、注射压力的提高，制品表面质量逐渐改善，“浮纤”现象逐渐减轻，光泽度由5%提高到30%，并得到了最佳成型工艺。 通过上述研究，GF/PA66复合材料满足汽车后视镜连接座要求，解决了制品表面质量与耐候性要求，实现了制品批量生产。 |
| 作者： | 叶淑英 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 李又兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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