高压静电场对玻璃纤维增强聚丙烯复合材料预浸料浸渍和断裂的影响

任峰¹，谢兴阳²，曹敏华¹，李莹¹，信春玲¹，何亚东^1,3

1. 北京化工大学机电工程学院2. 台州检验检疫局3. 教育部高分子材料加工装备工程研究中心

摘 要：采用熔融浸渍工艺生产连续纤维增强热塑性树脂基复合材料,纤维预分散至关重要。结合现有机械分散装置,根据纤维束在高压静电场受静电场力的原理,设计并引入高压静电场分丝装置,对纤维束进行二次分散。结果显示,经过高压静电场分丝,促进了纤维束分散和纤维单丝之间的均匀性,改善了连续玻璃纤维增强聚丙烯(GF/PP)复合材料预浸料纤维和聚合物表面结合,降低了纤维分丝过程中的磨损和断裂,使通过此法制得的GF/PP复合材料预浸料的力学性能得到显著提升。实验表明,当静电场上下极板之间距离为20cm、高压静电场电压30kV时,GF/PP复合材料预浸料力学性能最优。

关键词：熔融浸渍;高压静电场;纤维断裂;热塑性复合材料;力学性能;