汽车内饰材料的制备及工艺优化——黄麻毡/PP膜_黄麻_强度
序言:黄麻纤维作为一种天然植物纤维,在研究领域备受青睐,因其具备诸多上风,包括低本钱、高比强度、高比模量以及可降解等特点。聚丙烯(PP)是一种密度较轻的热塑性塑料,具有较高的极限利用温度,可进行回收利用,并且价格相对较低。
将黄麻毡与聚丙烯复合制备而成的复合股料,不仅能够知足环保哀求,还表现出质轻、高强度、良好韧性、不易变形以及本钱低等特点。
这种黄麻毡/聚丙烯复合股料可用于汽车内部装饰材料,如车门板、后备箱、行李箱侧围、车顶篷、支柱以及座椅靠板等部位。这不仅能够知足强度哀求,还有助于减轻汽车整体质量,从而节约能源,符合低碳环保的趋势。
当前在黄麻/PP复合股料,常日采取混炼或挤塑模压成型的方法,然而在层压法较少。采取层压法来制备黄麻毡/PP复合股料,全体过程在真空条件下进行,战胜了传统层压法易产生气泡、分层征象的问题。比较模压法,这种层压法制备过程更为大略快速,显著提高了生产效率。
重点在于探究热压温度、热压压力、热压韶光等工艺条件对复合股料的拉伸强度和波折强度的影响,并得出了最佳工艺参数的优化方案。
将黄麻毡进行烘干,然后置于含有特定质量分数的NaOH溶液中,在常温下浸泡1小时。处理完成后,通过利用稀酸溶液和净水进行洗涤,直至达到中性。随后将处理过的黄麻毡放入80℃的烘箱中进行干燥。
完成烘干后,将黄麻毡制成20cm×20cm的样品毡,并将其放入密封袋中储存。同时制备好的PP薄膜也做成20cm×20cm的样品,放入密封袋中备用。
已经准备好的PP膜和黄麻毡经由称重后,按照特定的质量配比进行交替铺层。铺层的顺序为:在高下表面分别放置PP膜,而中间则交替铺放PP膜和黄麻毡,以确保均匀铺设,降落层间应力,避免分层征象。PP膜的层数为7层,黄麻毡的层数为6层,统共构成了13层。
随后铺设好的层样放入模具中,设定制样厚度为3mm。将装有样品的模具放入热压机中进行压制,完成后进行冷却,并将样品从模具中取出。
对付经不同条件制备的样品,进行改动处理后,在RGT-5万能制样机上制备所需的样条。随后,将这些样条放置在标准大气条件下平衡24小时。样条置于RG微机掌握电子万能试验机中,以进行性能测试。
拉伸性能测试按照GB/T 1447—2005标准进行,样品长度为180mm,夹头的夹持间隔为115mm,拉伸试验速率设定为10mm/min。而波折性能测定则遵照GB/T 1449—2005标准,试样规格为80mm×10mm,试验跨距为64mm,波折试验速率设定为10mm/min。
通过正交剖析,热压工艺参数影响复合股料的性能。以下条件被固定:(1)PP与黄麻的质量比为40∶60;(2)黄麻毡利用质量分数为5%的NaOH溶液进行处理;(3)热压过程在真空条件下进行。
在这些条件下,为了确定各个工艺成分对复合股料力学性能的影响主次顺序,以拉伸强度和波折强度为指标,采取L9(33)正交试验,涵盖了热压温度、热压压力和热压韶光这三个成分。
可以得出复合股料拉伸强度影响的主次顺序为成分A>成分B>成分C,即热压温度>热压压力>热压韶光;而对付波折强度的影响主次顺序为成分A>成分C>成分B,即热压温度>热压韶光>热压压力。在所有考虑成分中,热压温度对付拉伸强度和波折强度的影响程度最为显著。
结论:工艺参数对复合股料拉伸强度的影响程度按照主次顺序排列如下:热压温度>热压压力>热压韶光。而对付波折强度的影响次序为:热压温度>热压韶光>热压压力。在所有考虑成分中,热压温度对付拉伸强度和波折强度的影响程度最为显著。
当PP膜与黄麻毡的质量比为40∶60时,最佳的工艺条件下,即热压温度为180℃、热压压力为10MPa、热压韶光为9分钟,制备出的复合股料表现出最优的拉伸强度和波折强度。在这种条件下,复合股料的拉伸强度达到27.58 MPa,而波折强度为101.89 MPa。
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