论文部分内容阅读
玻璃纤维含量对增强聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)复合材料的力学及流变性能有着至关重要的影响,通常玻璃纤维的加入将导致材料流动性下降,流动性变差,对于一些具有一定性能要求的微结构塑件,如何选择合适玻璃纤维含量的复合材料进行加工显得至关重要。此外,加工过程中往往会产生大量回收料,回收料可以适当的加入到原料中进行再加工,合理利用回收料将对生产成本和环境有着积极的影响。然而回收料的加入必然会导致材料的性能发生变化。因此希望通过相关实验得出回收料含量对复合材料流变性及力学性能的一般规律。本文以玻纤增强PC为研究材料,通过注塑成型制得不同玻纤含量复合材料试样,分别对试样进行拉伸实验,同时研究玻纤含量对复合材料流变性能的影响规律。基于以上研究结果,再进行微结构塑件成型实验制得一种LED高帽檐面罩。最后研究回收料含量对复合材料抗拉强度及流变性能的影响,以期找到合适的回收料添加量减小生产成本,提高材料利用率。研究结果表明:复合材料的拉伸强度和弯曲强度均随着玻纤含量的增大而增大,对比5%和20%玻纤含量的复合材料,增大幅度分别为62%和33%。同时玻纤的加入将使复合材料的黏度增大,并且表观黏度随着剪切应力的增大而减小,在剪切应力接近8000Pa时表观黏度急剧下降,最终趋于稳定。对于玻纤增强PC制得的微结构塑件,微通道的宽度随玻纤含量增大而减小。对于纯PC材料,在1-2Hzd低频区内的储能模量对频率的依赖性较强,即在此频率范围内,储能模量的增速最快。在3-10Hz频率范围内,储能模量随频率基本呈现线性增长。损耗模量则是随着频率的增大,曲线表现出先增大再小幅下降,然后一直增大的趋势。回收料的加入会导致材料储能模量的频率依赖性降低,对损耗模量的频率依赖性有决定性影响。但是对于添加了回收料的材料,回收料含量对损耗模量的影响并不明显。对于出PC和玻纤含量为15%的复合材料,在1-2Hz低频区内,黏度随着频率的增大而增大,2-10Hz频率范围内,黏度随频率增大而减小。同时回收料含量对复合材料的力学阻尼因子有重要影响。另一方面,材料的抗拉强度随着回收料含量的增大呈现出先减小后增大的趋势,转折点出现在回收料含量为75%左右。对于LED高帽檐微结构塑件,研究结果表明加入25%左右的回收料,在满足性能要求的同时,也表现出良好的流动性,产品的成品率较高。