采用可变纤维增强反应注射成型技术制备了长玻纤/聚氨酯泡沫复合材料, 运用正交试验方法研究了工艺参数对其冲击性能的影响, 对试样冲击断口进行了观察, 分析了复合材料微观缺陷产生的原因, 对成型工艺参数进行了优化。结果表明: 纤维含量、混合料温、在模时间和物料配比均对复合材料的冲击强度有显著影响, 模具温度和纤维长度对冲击强度影响均不显著; 纤维长度一定时, 随着纤维含量的增加, 复合材料的冲击强度先增加后降低; 当纤维质量分数达到30%, 长度大于25 mm时, 复合材料的冲击强度不稳定, 容易产生纤维团聚、空泡变大、贫脂等缺陷; 冲击性能最佳的工艺参数为纤维质量分数25%、纤维长度25 mm、模具温度45 ℃、混合料温50 ℃、在模时间12 min、A料与B质量比1∶1.80。
所属栏目
试验研究安徽科技学院预研基金资助项目(ZRC2012307); 安徽科技学院重点建设学科项目(AKXK20102-5)
收稿日期
2012/12/182013/10/15
作者单位
陈丰:安徽科技学院机电与车辆工程学院, 蚌埠 233100
张华:安徽科技学院机电与车辆工程学院, 蚌埠 233100
夏显明:安徽科技学院机电与车辆工程学院, 蚌埠 233100
备注
陈丰(1972-), 男, 安徽蚌埠人, 副教授, 博士。
引用该论文:
CHEN Feng,ZHANG Hua,XIA Xian-ming.Preparation and Forming Process Optimization of Long Glass Fiber Reinforced Polyurethane Foam Composites[J].Materials for mechancial engineering,2013,37(12):54~59
陈丰,张华,夏显明.长玻璃纤维增强聚氨酯泡沫复合材料的制备及工艺优化[J].机械工程材料,2013,37(12):54~59
被引情况:
【1】
孙洁,李华强,冯古雨,许黛芳,钱坤,曹海建, "芳纶浆粕纤维增强酚醛泡沫的微观结构及性能",机械工程材料
39, 86-90(2015)
参考文献
【1】
陈丰, 孙宇.可变纤维增强反应注射成型研究现状[J].玻璃钢/复合材料, 2010(5): 71-77.
【2】
YOSOMIYA R, MORIMOTO K. Compressive properties of glass fiber reinforced rigid polyurethane foam[J].Industrial and Engineering Chemistry, Product Research and Development, 1984, 23(4): 605-608.
【3】
YOSOMIYA R, MORIMOTO K. Effect of interaction between fiber and matrix on impact properties of glass fiber reinforced rigid polyurethane foam[J].Polymer-Plastics Technology and Engineering, 1985, 24(1): 11-26.
【4】
卢子兴, 田常津, 韩铭宝, 等. 聚氨酯泡沫塑料在应力波加载下的压缩力学性能研究[J].爆炸与冲击, 1995, 15(4): 374-380.
【5】
CHEN F, SUN Y. State of latest research on variable fiber reinforcement reaction injection molding[J].Fiber Reinforced Plastics/Composites, 2010, 5: 71-77
【6】
DU J C, SUN H O, YU W J. Study on synthesis of low density long fiber enforced PU-RIM material[J].Chemical Propellants&Polymeric Materials, 2007, 5(1): 52-55.
【7】
SANTOS R J, TEIAIRA A M, LOPES J C B.Study of mixing and chemical reaction in RIM[J].Chemical Engineerng Science, 2005, 60(8): 2381-2398.
【8】
陈丰, 曹春平, 孙宇, 等.长纤维增强反应注射成型多指标工艺参数优化[J].材料科学与工艺, 2011, 19(3): 37-42.
【9】
DONG J H, YIN J H, ZHOU C X.The fundamentals of reactive polymer processing[J].Bulletin of National Science Foundation of China, 2003, 1: 12-15.
【10】
陈丰, 孙宇, 张蔚, 等.可变纤维增强反应注射成型工艺及其混合头设计[J].机床与液压, 2012, 40(7): 81-83.
【11】
YOUN J R. Numerical analysis on reaction injection molding of polyurethane foam by using a finite volume method[J].Polymer, 2005, 46(17): 6482-6493.
【12】
ASRAR J.Reaction injection molding(RIM) system based on methesis[J].Journal of Applied Polymer Science, 2003, 47(2): 289-293.
【13】
COTGREAVE T, SHORTALLJ B. Failure mechanisms in fiber reinforced rigid polyurethane foam[J].J Cell Plast, 1997, 13(4): 240-244.