- . -
化的时间，促进界面间分子扩散 与界面愈合，力学强度得到极大提高。当预制件温度 达到 185 ℃左右时，黏结界面基本已完全愈合，但随 着 CFRT 预制件表面温度的提高，强度还会进行一步 提高。微观形貌如图 12 所示。从图 12 可见：注塑熔 体中的短纤维已完成黏结界面中的穿越，形成牢固的 黏结。但当温度达到 225 ℃时，强度突然降低。这是 由于当温度升高达到一定值时，CFRT 预制件整体变 得很软，表面一层纤维在高速熔体的剪切力下被冲散， 与注塑熔体混在一起，从而降低最终力学性能。图 13 所示为微观截面图，原来 4 层纤维织物被黏结层熔 体冲散后只剩下 3 层。
从以上实验结果可知：CFRT 预制件表面温度对 于黏结界面强度的提高有明显的影响，其本质是预制 件温度的提高延长了界面间分子的扩散时间，最终表现在界面的黏结效果得到改善。通过研究预制件温度 对影响界面黏结效果的影响可以得出：通过调整预制 件表面温度参数，可以改善并注塑工艺条件，从而降 低工艺成本。
- . .考试资料
- . -
2.2 熔体温度对黏结强度影响实验研究
Moldflow 仿真结果表明熔体温度对黏结界面温 度具有显著的影响，从而影响界面间聚合物熔体的扩 散程度。通过对预制件温度对界面黏结情况的影响研 究发现：在 CFRT 没有加热的条件下，当熔体温度为 210 ℃时，CFRT 预制
- . .考试资料
- . -
件与注塑层黏结极为微弱，在外 力很小作用下很容易剥离；随着熔体温度上升，层间 剪切强度越来越大，当熔体温度达到 250 ℃，强度最 大可达 18 MPa，如图 14 所示。
观测黏结界面微观形貌图可以看出：当熔体温度 为 210 ℃时，黏结界面还存大较大间隙且黏结强度较 低，说明长纤维增强的预制件与短玻纤增强的熔体间 界面黏结效果不理想，如图 15(a)所示；当熔体温度进 一步提高，黏结层层间剪切应力也进一步提高，形貌 图显示黏结界面逐渐愈合，界面间隙减小，如图 15(b) 所示。随着熔体温度的进一步提高，层间剪切应力相 应地基本成线性逐渐增加，从形貌图也可以直观地观测到黏结效果有明显的改善。当熔体温度升高至 250 ℃时，层间剪切应力的增幅逐渐变缓，黏结界面 愈合基本完成，虽然没有明显的间隙，但预制件层和 熔体层间并没有形成相互穿越的效果，可以清楚地区分开来，如图 15(c)所示。
- . .考试资料
- . -
当 CFRT 预制件采用红外加热器进行表面加 热、熔体温度为 210 ℃时，界面粘接层的剪切应力 由 9 MPa 左右大幅提高至 20 MPa，可以推断在对预制 件进行加热之后，其黏结强度得到极大提高，明显提 高了其黏结强度；随着熔体温度进一步提高，层间剪 切强度提高并不明显，说明熔体温度对界面黏结的影 响很小，主要是由于提高预制件温度足够使界面间形 成较好的黏结效果，所以，熔体温度对黏结界面愈合 已经无明显影响，如图 15(d)所示。
通过微观形貌的检测可以看出：在预制件没有加 热的情况下，熔体温度提
- . .考试资料
- . -
高可以改善界面黏结的效果， 从而提高预制件与熔体间的黏结强度，且提升效果比 较明显，但最终不能使预制件与注塑层间形成进一步 融合；当预制件经过加热后，随着熔体温度提高，界 面间的黏结效果也有所提升，虽然从层间剪切应力可 以看出增长幅度只有 3%左右，但最终的层间剪切应 力相对于预制件没加热时有较大幅度提高，从形貌图 观测到预制件与注塑熔体层已经完全融合，且黏结界 面层已基本消失，再次证明加热预制件对界面黏结强 度有较大的影响，同时也说明在界面黏结愈合基本完 成之后，继续提高熔体温度，效果已经不明显。
2.3 保压压力对黏结强度的影响
根据 Moldflow 仿真实验可知：保压压力对 CFRT 预制件与注塑层界面间的温度无明显影响，但对于界 面间黏结压力具有较大的影响作用；当界面间温度在 结晶温度以上时，保压压力可以减少黏结界面间的距 离，促进聚合熔体间的渗透和融合，从而增加黏结强 度，如图 16 所示。当无红外加热时、保压压力小于
- . .考试资料
模内混合注塑成型聚丙烯与预制件间界面黏结强度研究 - 图文
