连续碳纤维增强PA6单向板的制备性能影响
发表时间:2020-08-20 02:26:34 作者:admin 阅读数:610连续碳纤维增强PA6预浸带表面无黏性,所以铺设过程中采用人工铺层预成型后再进行模压制备层压板。将制备好的连续碳纤维增强PA6预浸带按0°方向铺层后放入模压模具,在真空热压机中,按升温-加压-保压-冷却工艺压制成型。成型压力一般在2.3MPa,成型温度在230℃-270℃之间比较适宜。
连续碳纤维增强PA6预浸带自身的优劣直接影响到单向板的性能,质量合格的连续碳纤维增强PA6预浸带表现为以下特征:PA6基体在碳纤维间分布较为均匀,预浸带内部孔隙较少,基体与纤维之间结合较好,外部载荷能通过基体有效传递至碳纤维。
PA6的熔点是220℃,当成型温度较低时,PA6基体流动性差,导致对增强体碳纤维的浸润性差,容易发生分层,导致性能降低;当温度过高时,PA6基体则容易发生老化现象,性能也有所损失。
一般说来,240℃是一个重要的基点,随着成型温度的增加,拉伸强度先增加后下降。因为温度增加,PA6基体的黏度下降,基体对碳纤维的浸渍效果得到改善,载荷传递效果随之好转,拉伸强度也随之增加。当成型温度增加到270℃后,基体黏度还会进一步增大,但基体会因温度过高发生老化导致基体性能受损,引发连续碳纤维增强PA6单向板的拉伸性能出现下降趋势。
成型压力对连续碳纤维增强PA6单向层压板的拉伸强度有明显的影响,3.5MPa的压力是一个峰值,在此峰值之前,拉伸强度与压力成正比,压力越大,拉伸强度越大,直到在3.5MPa时达到最大值,此时的拉伸强度为(1.40±0.032)GPa。当压力超过3.5MPa后,拉伸强度与压力成反比,压力越大,拉伸强度反而越小。压力过低时,PA6树脂基体就无法渗透到碳纤维丝束内;当压力过大时,容易造成PA6基体流动过快,无法和碳纤维形成足够黏附,对增强体的强度产生负面影响,从而影响到整体性能。连续碳纤维增强PA6单向层压板中基体含量保持在25%-30%之间时,单向板的性能表现比较理想。