ABSΠ玻纖復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度隨體系中玻纖含量的增加而增大。當(dāng)體系中玻纖含量為30%時(shí),ABSΠ玻纖復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度在80MPa以上,與純ABS樹(shù)脂相比,復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度提高了近一倍。當(dāng)材料受到外力拉伸時(shí),ABS樹(shù)脂基體首先發(fā)生塑性形變,并且隨著拉伸應(yīng)力的增加塑性形變繼續(xù)增大,這時(shí)材料抵抗外力的承受體逐漸由ABS樹(shù)脂基體轉(zhuǎn)變?yōu)椴＠w,故ABSΠ玻纖復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度隨著體系中能夠承受較大拉伸應(yīng)力的玻纖含量的增加而大幅提高。但是,只有當(dāng)ABS與玻纖的界面粘結(jié)力足夠大時(shí)才能使玻纖的增強(qiáng)效果充分顯示出來(lái),否則,隨著外力的增大,復(fù)合材料很容易從樹(shù)脂基體與玻纖的界面處遭到破壞,起不到玻纖增強(qiáng)的作用。由圖1還可以看出,拉伸斷裂伸長(zhǎng)率隨著體系中玻纖含量的增加而呈下降趨勢(shì)。這主要是由于隨著玻纖含量的增加,ABS樹(shù)脂分子鏈間的相對(duì)滑動(dòng)更加困難,從而使混合體系的整體剛性大幅提高所致。
2.2 玻纖含量對(duì)硬度和熱變形溫度的影響
圖2 復(fù)合材料的硬度和熱變形溫度隨
玻纖含量的變化(玻纖的長(zhǎng)徑比為40)
由圖2可以看出,ABSΠ玻纖復(fù)合材料的洛氏硬度和熱變形溫度都隨著體系中玻纖含量的增加而大幅提高。當(dāng)玻纖含量達(dá)到20%時(shí),復(fù)合材料的熱變形溫度提高了近30℃。這是由于玻纖含量的增加,增大了體系中ABS分子鏈段熱運(yùn)動(dòng)的難度,所以只有提高溫度才能使樹(shù)脂基體的高分子鏈段得以自由移動(dòng),因而使體系的玻璃化溫度提高。此外,導(dǎo)致ABSΠ玻纖復(fù)合材料洛氏硬度提高的原因,一方面是復(fù)合材料中高硬度玻纖的含量增加使得體系整體硬度提高;另一方面是材料的硬度與該材料抵抗外部拉伸應(yīng)力的能力成正
比,所以隨玻纖含量的增加體系硬度也提高。
2.3 玻纖含量對(duì)沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度的影響
由圖3可以看出,ABSΠ玻纖復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度隨體系中高模量玻纖的增加而明顯提高,而缺口沖擊強(qiáng)度隨著體系中玻纖含量的增加而迅速降低。這是由于,隨著玻纖含量的增加復(fù)合材料的缺陷也增多,從而導(dǎo)致體系的應(yīng)力集中點(diǎn)增加;另一方面,當(dāng)受到外力沖擊時(shí)裂紋可以沿著玻纖迅速擴(kuò)大,所以隨著體系中玻纖含量的增加復(fù)合材料的缺口沖擊強(qiáng)度降低。此外,隨著玻纖含量的增加,體系中能夠吸收大量沖擊能的橡膠粒子濃度也相對(duì)降低,所以材料的缺口沖擊強(qiáng)度進(jìn)一步降低。
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