[發(fā)明專利]連續(xù)纖維增強塑料浸漬均勻度的評價方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310045902.2
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103163133A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設計）人: 周曉東;郭兵兵
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N1/32;G01N1/34
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 俞瀅

技術領域

本發(fā)明涉及連續(xù)纖維增強塑料浸漬均勻度的評價方法，具體涉及對熔融浸漬法浸漬制備的連續(xù)纖維預浸帶的浸漬效果進行定性評價。?

背景技術

熱塑性復合材料具有是近年來取得突破進展的高性能新材料，具有高強度、高剛度、尺寸穩(wěn)定、低翹曲度、使用壽命長、耐蠕變性能優(yōu)良等顯著特點。由于熱塑性樹脂的熔體粘度一般都超過100Pa.s，導致連續(xù)纖維難以得到良好的浸漬。解決如何取得具有良好浸漬效果的制品是該項技術的關鍵所在。?

中國專利CN101474868B公開了一種涉及連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂復合材料預浸帶的制備設備及其應用。該套設備包括紗架、張力調節(jié)裝置、靜電消除裝置、預熱烘箱、雙擠出模頭、三輥浸漬裝置、冷卻定型輥和牽引卷繞裝置，采用交錯的雙擠出模頭對連續(xù)纖維帶進行預浸漬，通過工藝的特殊設計，可以得到纖維分散均勻和浸漬完全的連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂復合材料預浸帶。采用該工藝雖然可以實現(xiàn)連續(xù)纖維的熔融浸漬，但是其浸漬均勻程度無法定量評價，也不能說明其達到的最終效果。?

Vetrotex公司生產(chǎn)的混纖紗能夠制造浸漬較好的纖維增強熱塑性樹脂預浸帶及粒料，即先將熱塑性樹脂進行熔融紡絲，再與其它纖維混雜，然后采用加熱熔融的方法制備粒料，該方法制備的粒料表觀浸漬度較好，但是專利中并未給出浸漬度的表征方法。?

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于，提供連續(xù)纖維增強塑料浸漬均勻度的評價方法，以克服現(xiàn)有技術所存在的上述缺點和不足。浸漬纖維可用于制備纖維增強?熱塑性樹脂復合材料預浸帶及粒料。本發(fā)明是能夠對連續(xù)纖維增強熱塑性樹脂復合材料料條及粒料進行定性評價的技術。?

在本發(fā)明中，待檢測的連續(xù)纖維增強塑料，簡稱為試樣，試樣的形狀為條形，其截面形狀為圓形。?

本發(fā)明所需要解決的技術問題，可以通過以下技術方案來實現(xiàn)：?

連續(xù)纖維增強塑料浸漬均勻度的評價方法，包括以下步驟：?

（1）取浸漬試樣，并切取一段試樣下來，切取過程中要防止試樣開裂；?

其中，步驟（1）中，試樣為圓柱形結構，試樣的截面形狀為圓形，切取試樣的長度為10mm。?

（2）將試樣在磨片機上進行濕磨，然后在拋光機上用拋光織物和拋光膏拋光，直到試樣截面形貌在顯微鏡下清晰可見；?

其中，步驟（2）中，必要時，采用超聲清洗器清洗試樣表面，去除殘留的拋光膏。?

（3）將試樣置于光學顯微鏡下鏡檢；?

將制備好的試樣放置在光學顯微鏡下的載物臺上；調節(jié)顯微鏡的放大倍數(shù)，能清晰看到試樣截面，能分辨截面上的纖維；?

（4）拍攝試樣的截面照片；?

其中，步驟（4）中，截面拍照采用整體拍照或者分次拍照，分次拍之后采用圖像合成軟件合成截面的整體照片；將合成的照片采用圖像處理軟件，區(qū)分出纖維部分和樹脂部分。（5）對試樣的截面的纖維部分和樹脂部分進行統(tǒng)計計算，進行評價：?

A、將試樣的截面分為復數(shù)個等面積的同心圓或圓環(huán)區(qū)域：第一區(qū)、第二區(qū)、第三區(qū)、第n個區(qū)；?

B、分別計算，每個分區(qū)里纖維部分和分區(qū)總面積的比值，記為：Fn。Fn為纖維部分和分區(qū)總面積的比值，n為1、2、3顯示所在分區(qū)；?

C、計算比值的百倍標準偏差：?

Dx=100Σn=1N(Fn-F‾)2N-1]]>

其中，Dx為標準偏差；?

Fn為第n分區(qū)里纖維部分面積和該分區(qū)總面積的比值；?

為Fn的均值；?

X為待測試樣的序號。?