玻璃纤维/聚脲复合材料性能研究

作者：孙鹏飞; 吕平; 王旭; 张锐; 方志强

来源：化工新型材料, 2022, 1-15.

• 聚脲
• 玻璃纤维
• 复合材料
• 微观结构
• 力学性能
• 本征阻尼
• 界面阻尼

为研究玻璃纤维对聚脲性能的影响，分别以聚脲和玻璃纤维作为基体和增强体，合成了玻璃纤维/聚脲复合材料。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和动态热机械分析仪，探究玻璃纤维长度在0.2～0.8mm、添加量在0.5%～1.5%（wt，质量分数，下同）范围时对复合材料微观结构、力学性能和动态力学性能的影响规律，分析复合材料的耗能机理。结果表明：玻璃纤维在基体中分布均匀，降低了复合材料的氢键化程度、氢键结合强度以及微相分离程度；复合材料的拉伸强度、撕裂强度随玻璃纤维长度和添加量的增加而提高，当玻璃纤维长度为0.8mm、添加量为1.5%时，复合材料的拉伸强度为30.14MPa，撕裂强度为127.48kN/m，力学性能最好；随着玻璃纤维长度和添加量的增加，复合材料的储能模量和损耗模量逐渐增加，玻璃化转变温度向高温移动；复合材料的主要耗能机理为本征阻尼和界面阻尼，本征阻尼随着玻璃纤维长度的增加而减小，界面阻尼随着纤维添加量的增加而增大。

• 单位
  土木工程学院; 青岛理工大学