基于热熔融浸渍工艺的汽车零件用红麻纤维强化复合材料



基于热熔融浸渍工艺的汽车零件用红麻纤维强化复合材料

研究了天然红麻纤维等长纤维增强热塑性塑料的机械性能。其与钢、铝及玻璃纤维材料相比，在具备相同机械性能的同时，可降低成本，便于回收。该材料主要应用于车辆保险杠等部件。

在制造浸渍红麻纤维过程中，采用了热熔融浸渍工艺，该工艺过程如图1所示。该工艺中，红麻纤维粗纱替代合成玻璃纤维，通过模具制成聚丙烯浸渍的红麻纤维，再通过手工绞合在一起，以增加其强度。通过加热模具将绞合的纤维进行树脂浸渍，红麻纤维加热至140℃，通过拉伸挤压后降温，切成长11mm、直径约3mm的形状，该材料作为注射成型工艺原材料需保证纤维特定方向。

测试并对比分析了绞合红麻纤维强化热塑性塑料与玻璃纤维强化热塑性塑料的拉伸强度、弹性模量、冲击强度和可回收性等性能。根据ASTM D3039标准，采用5组试样以5mm/min速度进行拉伸测试；根据ASTMD256-04标准，采用6组试样进行冲击测试。结果表明，与玻璃纤维强化塑料相比，天然纤维强化塑料可提高拉伸性能及回收率，但冲击性能略低。

本文研究的通过热浸渍法制造的乘用车保险杠红麻纤维强化复合材料具有良好的力学性能，可用于车辆结构件。同时，还可通过优化材料厚度、梁曲率和加强筋等结构参数提高冲击性能。

S. Jeyanthi et al. Advances in Engineering, Science and Management (ICAESM), 2012 International Conference.

编译：李伟