玻璃纤维形态对WPC力学性能的影响
玻璃纤维可分为连续纤维、定长纤维和玻璃棉,其中定长纤维又包括长、短切玻璃纤维和磨碎玻璃纤维。它对改性WPC力学性能主要起到承受并转移负荷和能量的作用,而其长度、直径或长径比对力学性能有明显的影响。
研究表明,随着玻璃纤维的增加,短切玻璃纤维对复合体系的增强作用明显比粉末玻璃纤维强,其中冲击和弯曲强度的增强效果比较明显,拉伸强度结果相似,断裂伸长率短切纤维比粉末有所降低;在WPC中加入300目磨碎玻璃纤维后,其拉伸和弯曲强度持续下降,冲击强度则持续上升。崔益华等研究了长度分别为5mm、2mm,直径均为14μm的无碱短切玻璃纤维,两种长径比(L/D)分别为357(L型)、143(S型)的玻璃纤维对WPC力学性能的影响;当采用L型玻璃纤维增强时,木塑复合材料的弯曲强度、弯曲模量以及冲击强度同时得到提高,采用S型玻璃纤维增强时,弯曲性能和冲击强度均呈现下降趋势。
但连续玻璃纤维在木塑复合材料中的应用及生产并不太容易。在再生型WPC界面相容性的研究中为了进一步改善WPC的综合性能,添加了连续玻璃纤维,该研究采用了二次混炼造粒法,玻璃纤维在此研究中仍是以短切纤维形式存在。国外学者Zolfaghari A等通过专门设计的挤出设备将浸渍过高密度聚乙烯(HDPE)的无碱连续玻璃纤维嵌入到一个圆筒形木塑型材中。结果表明,连续纤维对所有测得的机械性能有显着改善,分别对弯曲、拉伸、冲击强度增加可达2.3、5.9和20倍。
短切玻璃纤维作为WPC的增强材料能明显提高材料的力学性能,虽然效果不如连续纤维整体嵌入WPC中好,但在工业生产中可操作性更强。目前,在玻璃纤维改性WPC的研究中,只是通过部分不同形态玻璃纤维对WPC影响或纤维增强复合材料的临界长度来确定玻璃纤维的长度或长径比,并没有确切的依据。另外,不同长度的玻璃纤维对WPC影响的研究仍未见报道。
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研究表明,随着玻璃纤维的增加,短切玻璃纤维对复合体系的增强作用明显比粉末玻璃纤维强,其中冲击和弯曲强度的增强效果比较明显,拉伸强度结果相似,断裂伸长率短切纤维比粉末有所降低;在WPC中加入300目磨碎玻璃纤维后,其拉伸和弯曲强度持续下降,冲击强度则持续上升。崔益华等研究了长度分别为5mm、2mm,直径均为14μm的无碱短切玻璃纤维,两种长径比(L/D)分别为357(L型)、143(S型)的玻璃纤维对WPC力学性能的影响;当采用L型玻璃纤维增强时,木塑复合材料的弯曲强度、弯曲模量以及冲击强度同时得到提高,采用S型玻璃纤维增强时,弯曲性能和冲击强度均呈现下降趋势。
但连续玻璃纤维在木塑复合材料中的应用及生产并不太容易。在再生型WPC界面相容性的研究中为了进一步改善WPC的综合性能,添加了连续玻璃纤维,该研究采用了二次混炼造粒法,玻璃纤维在此研究中仍是以短切纤维形式存在。国外学者Zolfaghari A等通过专门设计的挤出设备将浸渍过高密度聚乙烯(HDPE)的无碱连续玻璃纤维嵌入到一个圆筒形木塑型材中。结果表明,连续纤维对所有测得的机械性能有显着改善,分别对弯曲、拉伸、冲击强度增加可达2.3、5.9和20倍。
短切玻璃纤维作为WPC的增强材料能明显提高材料的力学性能,虽然效果不如连续纤维整体嵌入WPC中好,但在工业生产中可操作性更强。目前,在玻璃纤维改性WPC的研究中,只是通过部分不同形态玻璃纤维对WPC影响或纤维增强复合材料的临界长度来确定玻璃纤维的长度或长径比,并没有确切的依据。另外,不同长度的玻璃纤维对WPC影响的研究仍未见报道。
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