Im Vergleich zu herkömmlichen Materialien haben die neuen faserverstärkten Polymerverbundwerkstoffe aufgrund ihres geringen Gewichts, ihrer hohen Festigkeit und ihrer hervorragenden Gesamtleistung eine breite Palette von Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, Militär, Verteidigung, Automobilindustrie, Schiffbau, Medizintechnik, Sportausrüstung und anderen Bereichen. Polypropylen (PP), eines der fünf universellen thermoplastischen Harze, ist nach Polyethylen und Polyvinylchlorid das zweitwichtigste und wurde zum am schnellsten wachsenden Allzweckkunststoff. Jedoch weist PP immer noch einige Nachteile auf, wie zum Beispiel eine hohe Schrumpfung während der Verarbeitung, eine geringe Zähigkeit und Schlagfestigkeit bei niedrigen Temperaturen und eine Alterung. Mit der kontinuierlichen Verbesserung der umfassenden mechanischen Eigenschaften von Materialien in neuen Anwendungsbereichen und Anlässen hat sich die Entwicklung neuer Hochleistungs-Polypropylen-Verbundwerkstoffe zu einem wichtigen Forschungsinhalt auf diesem Gebiet entwickelt.
α Schematische Darstellung der Herstellung neuer Polypropylen-Verbundwerkstoffe durch Modifizierung des Keimbildners der α-Reihe in Kombination mit Glasfaserverstärkung
Schematische Darstellung des Kristallisationsmechanismus des Nukleierungsmittels in Verbindung mit Glasfaserverstärkung zur Verbesserung der Haftung zwischen Faser und Matrixharz
Inspiriert von der Faserverstärkung und der Phasenumwandlungshärtung von Bio-Knochenersatzmaterialien, hat das Zhang Yagang Forscherteam der Abteilung für Ressourcenchemie am Xinjiang Institut für Physik und Chemie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften das faserverstärkte und kernbildende Mittel zur Steuerung der Kristallisation kreativ kombiniert Verhalten von Polypropylen. Ein neuer Ansatz für neue Polypropylen-Verbundwerkstoffe. Das Verfahren wird durch ein zweistufiges Verfahren aus Polypropylen, einem Kompatibilisator, einer Glasfaser, einem Keimbildner und einem Antioxidans gebildet. Zuerst wird ein Keimbildner verwendet, um die Keimbildung des Polypropylens zu induzieren, und dann wird die Glasfaser mit der Glasfaser zur weiteren Verarbeitung kombiniert. Das verbesserte Verfahren löst das Problem des direkten Mischens von Polypropylen mit Keimbildner und Faser in dem herkömmlichen Verfahren. Aufgrund der Einführung von Glasfaser als eine fremde Verunreinigung kann der Keimbildner seine Funktion zur Regulierung des Kristallisationsverhaltens von Polypropylen nicht wirksam ausüben. .
In den Forschungsarbeiten wurde zum ersten Mal systematisch die Wirkung verschiedener α-Nukleierungsmittel und Glasfaserkompositsysteme auf die Herstellung von Polypropylen-Composites untersucht. Gleichzeitig wurde der Einfluss der Keimbildnerkonzentration auf die mechanischen Eigenschaften von Polypropylenverbundwerkstoffen untersucht. PP erzielt ein robustes Alpha-Nukleierungsmittel / Glasfaser-Kombinationssystem und die beste Formulierung. Verwandte Forschungsergebnisse wurden kürzlich in der internationalen Fachzeitschrift Journal of Applied Polymer Science veröffentlicht.
Darüber hinaus untersuchten die Forscher erstmals das Kristallisationsverhalten von glasfaserverstärktem und β-Nukleierungsmittel auf das Kristallisationsverhalten und die mechanischen Eigenschaften von modifiziertem PP in Polypropylen-Verbundwerkstoffen. Es wurde gefunden, dass der Mechanismus der Haftung zwischen der Verstärkungsfaser und dem Matrixharz den Verlust der Steifigkeit des PP durch die Modifikation des & bgr; -Keimbildungsmittels ausgleichen kann und seine umfassenden mechanischen Eigenschaften stark verbessert. Relevante Forschungsergebnisse wurden kürzlich in der internationalen Zeitschrift Progress der Royal Society of Chemistry (RSCAdvances) veröffentlicht.
Das Forschungsergebnis "ein Herstellungsverfahren für Polypropylenverbundmaterial" hat ein nationales Erfindungspatent beantragt. Dieses Verfahren kombiniert das Kristallisationsverhalten von zwei Reihen von Keimbildnern α und β mit Glasfasern, um ein Hochleistungs-Polypropylen-Verbundmaterial zu bilden. Polypropylen-Verbundwerkstoffe mit ausgewogener Steifigkeit und Zähigkeit wurden hergestellt, was eine neue Idee und ein neues Verfahren zum Entwerfen neuer Polypropylen-Verbundwerkstoffe lieferte.
