长碳纤/长玻纤混杂增强聚丙烯复合材料的性能研究

张 丽 张 瑞 赫玉欣

(1. 洛阳师范学院 化学化工学院，河南 洛阳 471934； 2. 河南科技大学 化工与制药学院，河南 洛阳 471023)

混杂纤维复合材料的概念最早起源于日本，1972年由日本的Hayashi[1]提出并展开研究，旨在弥补单一纤维增强所存在的缺点和不足。混杂纤维的组合形式不仅可以弥补单一纤维的缺点，还能够在满足使用载荷的前提下，大幅降低材料的成本，研究表明，相对碳纤维增强PP材料(CFRP)，碳纤维/玻璃纤维混杂复合材料不仅具有高的断裂延伸率，且其中碳纤维发挥的拉伸强度要比在CFRP中高出40%以上[2]。

碳纤维/玻璃纤维增强聚丙烯复合材料结合了碳纤维(CF)、玻璃纤维(GF)及聚丙烯(PP)三者的优点，改善了原材料的缺点和不足，重点提高了材料的机械性能，在汽车船舶、航空航天、交通运输等领域均有广阔的应用前景[3-5]。目前，国内外对CF/GF增强PP复合材料的研究主要是通过改变短切纤维的长度和含量来改变复合材料的性能[6]。添加混杂纤维的长度从几微米到几十微米不同，含量从百分之几到百分之几十不等[7]。研究表明，通过增加纤维长度和含量可以提高复合材料的机械性能，增加其粘度，提高热稳定性，降低材料的流动性[8]。但对于长混杂纤维增强PP复合材料性能的研究报道还较少。

本文以两种长纤维增强聚丙烯复合材料为原料，采用注塑成型的方法制备了一系列长碳纤/长玻纤混杂增强聚丙烯复合材料，考察了混杂纤维质量分数变化对复合材料力学性能的影响，并对其微观结构进行了表征。……