８工程塑料应用２０１年，第３８卷，第１１期。
复合材料的结构及力学性能研究。
郑丽娜吕亚男魏金刚。
代佳丽。王经武。
郑州大学材料科学与］＿程学院，郑州。
摘要采用自制的反应性多功能母料（ｒ—及玻璃纤维（ｇｆ与废旧聚对苯二甲酸乙二酯（ｒｐ热机械反。
应性共混，制得复合材料，对其化学结构、形态结构及力学性能进行研究。结果表明，ｒ—中的环氧官能团与ｒｐｅ分子链上的端～ｏｈ端一ｃｏ０以及ｇｆ表面的一ｎ 均能发生化学反应，大部分ｒ—ｍ自。
组装于ｒｐｅ与ｇｆ的界面区，构筑成强结合力适度柔性界面的结构特征。ｒ—及ｇｆ的含量对。
ｆ的力学性能有明显的影响，其配比为５５／时，复合材料的悬臂梁缺口冲击强度、弯曲弹性模量分别提高到原。
料ｒｐｅ的３．５倍、３．倍，综合力学性能也显著优于ｒｐｅ质量比为７０／复合材料。
关键词反应性多功能母料废旧聚对苯二甲酸乙二酯玻璃纤维结构柔性界面力学性能。
随着聚对苯二甲酸乙二酯（ｐｅ在包装领域用。
量迅速增长，废旧ｐｅｔ的产量也越来越高，其**利用的科学价值和实际意义日益重要。
万能制样机：ｈｙ型，承德市试验机厂；红外光谱（ｉｒ仪：４６型，美国ｎｉｃ公司；
由于ｒｐｅ具有高的拉伸屈服应力、弯曲弹性模量、耐热性等优良眭能，人们期望将其作为工程塑料。
扫描电子显微镜型，荷兰。
ｅｉ公司。１．试样制备。
使用，并针对韧性差等问题开展了研究工作，如增粘、增韧、玻璃纤维（ｇｆ增强等¨ ｊ但要制得综合力学性能优良的ｒｐｅ基工程塑料，必须解决一个关键技术问题，即组分问的界面结构。
基于此，笔者研制出既能与ｒｐｅ反应又能与ｇｆ表面处理剂反应的反应性多功能母料（ｒ—
复合材料的制备将ｇｆ在１２０烘干在１０５烘干。
ｈ，与烘干过的ｒｐｅ按一定的质量比混合均匀，用双螺杆挤出机挤出造粒，从加料段到机头的温度依次为主螺杆转速为９０
ｆｍｂ将ｒ．ｍ与短ｇｆ并用对ｒｐｅ改性，利用自组装技术，制备ｒｐｅ基＿ｔ程塑料复合材料，其具有适度柔性、强结合界面的结构特征、韧性和刚性均比ｒｐｅ及ｒｐｅ复。
ｉｒｎ制得不同组成的复合材料，于１１５烘干２４ 备用。
将试样注塑成标准样条，料筒温度分别为模具温度为６０ｑ
复合材料的制备。
原材料处理、挤出造粒、成型试条与（１）同。
．４性能测试及表征。
合材料显著提高，并对其化学结构、形态结构、力学性能进行分析研究。
实验部分１．１主要原材料。
拉伸屈服应力按测试，哑铃形标准样条，长度１７０厚度４ ｍ拉伸速度。
ｐｅｔ瓶片：ｒｐ瓶破碎、除杂、清洗干净，鼓风。
烘箱中１１５下烘干２４ 备用；
．ｍｆ白色颗粒状，自制；短ｇｆ：重庆玻璃纤维****。
．２主要仪器、设备。
弯曲弹性模量按测试，矩形样条，厚度４ ｍ宽度１０ 跨度６９ 定变形弯曲形变速度为２ ｍ
双螺杆挤出机：ｓｈ一２０型，南京杰恩特机电****；
注塑机：ｈｔ型，宁波海天股份****；电子万能试验机：ｃｍ型，深圳新三思试。
悬臂梁缺口冲击强度按测定，矩形样条，厚度４ ｍ宽度１０ 用万能制样机铣出ｖ型缺口，缺口深度２ ｉ冲击速度３．５
验设备****；
悬臂梁冲击试验机：ｘｊ一２２型，承德市试验机。
收稿日期。０工程塑料应用２０１年，第３８卷，第１１期。越。曛量。
口。瘩赦哟。
一悬臂梁缺１３冲击强度；ｂ－弯曲弹性模量、拉伸屈服应力。
图４ ｒ含量对复合材料力学性能的影响。
由图４可以看出，随着ｒ—ｍ含量的增加，悬臂梁缺口冲击强度大幅度提高，当ｒ—ｍ的质量分数为２０％时，悬臂梁缺口冲击强度呈现极大值；弯曲弹性模量和拉伸屈服应力在ｒ—ｍ质量分数小于１５％时保持不变，大于１５％时开始下降。因而复合材料综合力学性能最优。主要原因如前所述，ｒｐ和ｇｆ之间形成了强结合力的适度柔性界面，在一定范围内，随着ｒ．ｍ含量的增加，富集于界面区的ｒ．ｍ增多，界面结合力增强，受到外力作用时，既能在基体ｒｐｅ和ｇｆ间很好地传递应力，又不产生。
界面滑移，能够充分发挥高刚性、高强度ｇｆ的增强作用，弯曲弹性模量和拉伸屈服应力保持不变；柔性界面区增厚及ｇｆ的增强作用有利于提高悬臂梁缺口冲击强度；加之基体ｒｐｅ中分散的ｒ－ｍ增。
多，引发银纹、剪切带及终止银纹、剪切带的能力增强，也增强了吸收冲击能的能力 ｊ，悬臂梁缺口冲击强度大幅度提高。当ｒ—ｍ的质量分数大于１５％时，ｒｐ与ｇｆ界面区柔性成分过多，受到外力。
作用时，会发生界面的微小滑移，对形变的阻抗减。
弱，弯曲弹性模量和拉伸屈服应力均属于小形变下的力学行为，表现为数值降低，但仍有利于增强吸收冲击能的能力ｌ９ｊ悬臂梁缺口冲击强度依然增加。当ｒ－ｍ质量分数大于２０％时，一方面，ｒ—与ｒｐｅ反应程度增大，会使ｒｐｅ熔体粘度。
过大，导致ｇｆ分散不均匀，出现结构薄弱环节，增。
大了应力集中因子；另一方面，在基体与ｇｆ间传递应力的能力减弱，ｇｆ的增强作用降低，这两种降低悬臂梁缺口冲击强度的影响因素增加，导致悬臂梁。
缺口冲击强度下降。
２）ｇ含量对复合材料力。
学性能的影响。
当ｒ—ｍ的质量分数为１５％时复合材料和ｒｐｅ复合材料的力学性能与ｇｆ含量的关系如图５所示。由图５可以看出，随着ｇｆ含量的增加复合材。
料的悬臂梁缺口冲击强度、弯曲弹性模量均逐渐提高，当ｇｆ的质量分数为３０％时，悬臂梁缺口冲击强度、弯曲弹性模量分别提高到了的３．５倍、３．倍。与。
０）复合材料相比，弯曲弹性模量基本相同，而悬臂。
梁缺口冲击强度是其１．７倍。原因在于，其一，在复合材料中加入质量分数１５％的ｒ—ｍ不会使基体ｒｐｅ的熔体粘度过大，ｇｆ在复合材料中能够。
均匀分散；其二，随着ｇｆ含量增加，复合材料中界面区增加，因为ｒ．ｍ的含量一定，所以平均自组装于各界面区中的ｒ—ｍ减少，但ｇｆ含量较少时，界面区中ｒ．ｍ的含量还足以保持强结合力适度柔性的界面，ｇｆ提高复合材料刚性、强度的２一。一。
篱：ｉｌ一。
ｆ质量分数／％
一。ｐ盯。
一悬臂梁缺口冲击强度．ｂ一弯曲弹性模量图５ ｇ含量对复合材料力学性能的影响曲线。垦。／撇㈩
郑丽娜，等复合材料的结构及力学性能研究ｌ１
作用增大，复合材料抵抗外力引起变形的能力增强，参考文献。
表现为弯曲弹性模量逐渐提高；由于悬臂梁缺口冲击强度主要取决于材料的静力学强度和变形能力，虽然随着ｇｆ含量的增加，复合材料的变形能力减弱，会使悬臂梁缺口冲击强度下降，但静力学强度提高对悬臂梁缺口冲击强度的贡献超过了变形能力的影响，所以悬臂梁缺口冲击强度逐渐提高。
结论。２］王宁．废饮料瓶制备高性能工程塑料合金的研究［ｄ］大连：
大连理工大学，２０
３］邱明敏，吴德峰．**聚对苯二甲酸乙二酯瓶片的增韧改性。
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都：西华大学，２０
５］朱诚身．聚合物结构分析［ｍ］北京；科学出版社，２０
１）ｒ中的环氧官能团与ｒｐｅ分子链。
上的端一０ｈ、端一ｃ００及ｇｆ表面的一ｎｈ，发生化学反应，小部分ｒ－ｍ分散于基体树脂ｒｐｅ中，大部分ｒ—ｍ自组装于ｒｐｅ与ｇｆ的界面区，构成强结合力适度柔性界面的结构特征。
２）当ｇｆ的质量分数为２０％时，随着ｒ—ｍ含量的增加复合材料的悬臂梁。
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究中的应用［ｊ］高分子通报。
７］王正熙．聚合物红外光谱分析和鉴定［ｍ］成都：四川大学出。
版社。缺口冲击强度先升高后降低，弯曲弹性模量和拉伸屈服应力由基本不变转向降低，当ｒ．ｍ的质量分数为１５％时综合力学性能最佳。
３）当ｒ．ｍ的质量分数为１５％时，随着ｇｆ
８］刘俊，代佳丽，徐慧玲，等原位成纤复合材。
料的形态结构及力学性能［ｊ］复合材料学报。
９］王经武．塑料改性技术［ｍ］北京：化学工业出版社，２０
含量的增加复合材料的悬臂梁缺口冲击强度、弯曲弹性模量均逐渐提高，当ｇｆ的。
质量分数为３０％时，悬臂梁缺口冲击强度、弯曲弹性模量分别提高到ｒｐｅ的３．５倍、３．倍；与复合材料相比，弯曲弹性模量基本相同，而悬臂梁缺口冲击强度是其１．７倍。
１１］程红原，田明，张立群．弹性体增韧ｐｅｔ复合体系性能的。
研究［ｊ］塑料。
一。巴斯夫提高ｐｕｒ产品抗燃性。
巴斯夫旗下品牌拓展了可满足燃料输送软管。
需求的新热塑性聚氨酯（ｐｕ系列，该系列产品提高了抗。
燃性。工程塑料网）
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