专利名称：连续纤维增强塑料浸渍均匀度的评价方法
技术领域：
本发明涉及连续纤维增强塑料浸溃均匀度的评价方法，具体涉及对熔融浸溃法浸溃制备的连续纤维预浸带的浸溃效果进行定性评价。
背景技术：
热塑性复合材料具有是近年来取得突破进展的高性能新材料，具有高强度、高刚度、尺寸稳定、低翘曲度、使用寿命长、耐蠕变性能优良等显著特点。由于热塑性树脂的熔体粘度一般都超过IOOPa.S，导致连续纤维难以得到良好的浸溃。解决如何取得具有良好浸溃效果的制品是该项技术的关键所在。中国专利CN101474868B公开了一种涉及连续纤维增强热塑性树脂复合材料预浸带的制备设备及其应用。该套设备包括纱架、张力调节装置、静电消除装置、预热烘箱、双挤出模头、三辊浸溃装置、冷却定型辊和牵引卷绕装置，采用交错的双挤出模头对连续纤维带进行预浸溃，通过工艺的特殊设计，可以得到纤维分散均匀和浸溃完全的连续纤维增强热塑性树脂复合材料预浸带。采用该工艺虽然可以实现连续纤维的熔融浸溃，但是其浸溃均匀程度无法定量评价，也不能说明其达到的最终效果。Vetrotex公司生产的Twintex 混纤纱能够制造浸溃较好的纤维增强热塑性树脂预浸带及粒料，即先将热塑性树脂进行熔融纺丝，再与其它纤维混杂，然后采用加热熔融的方法制备粒料，该方法制备的粒料表观浸溃度较好，但是专利中并未给出浸溃度的表征方法。

发明内容
本发明的目的在于，提供连续纤维增强塑料浸溃均匀度的评价方法，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。浸溃纤维可用于制备纤维增强热塑性树脂复合材料预浸带及粒料。本发明是能够对连续纤维增强热塑性树脂复合材料料条及粒料进行定性评价的技术。在本发明中，待检测的连续纤维增强塑料，简称为试样，试样的形状为条形，其截面形状为圆形。本发明所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现:连续纤维增强塑料浸溃均匀度的评价方法，包括以下步骤:(I)取浸溃试样，并切取一段试样下来，切取过程中要防止试样开裂；其中，步骤(I)中，试样为圆柱形结构，试样的截面形状为圆形，切取试样的长度为IOmm0(2)将试样在磨片机上进行湿磨，然后在抛光机上用抛光织物和抛光膏抛光，直到试样截面形貌在显微镜下清晰可见；其中，步骤(2 )中，必要时，采用超声清洗器清洗试样表面，去除残留的抛光膏。(3)将试样置于光学显微镜下镜检；
将制备好的试样放置在光学显微镜下的载物台上；调节显微镜的放大倍数，能清晰看到试样截面，能分辨截面上的纤维；(4)拍摄试样的截面照片；其中，步骤(4)中，截面拍照采用整体拍照或者分次拍照，分次拍之后采用图像合成软件合成截面的整体照片；将合成的照片采用图像处理软件，区分出纤维部分和树脂部分。(5)对试样的截面的纤维部分和树脂部分进行统计计算，进行评价:A、将试样的截面分为复数个等面积的同心圆或圆环区域:第一区、第二区、第三区、第η个区；B、分别计算，每个分区里纤维部分和分区总面积的比值，记为:Fn。Fn为纤维部分和分区总面积的比值，η为1、2、3显示所在分区；C、计算比值的百倍标准偏差:
权利要求
1.连续纤维增强塑料浸溃均匀度的评价方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1:取浸溃试样，并切取一段试样； 步骤2:将试样进行湿磨和抛光，直到试样截面形貌在显微镜下清晰可见； 步骤3:将试样置于光学显微镜下镜检； 步骤4:拍摄试样的截面照片； 步骤5:对试样的截面的纤维部分和树脂部分进行统计计算，进行评价； 步骤5.1:将试样的截面分为N个等面积的同心圆或圆环分区； 步骤5.2:针对每个分区，计算该分区里纤维部分面积和该分区总面积的比值Fn，η为分区序号； 步骤5.3:计算比值的百倍标准偏差:
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤I中，所述试样为圆柱形结构，所述试样截面形状为圆形。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤2中，所述抛光为在抛光机上用抛光织物和抛光膏进行抛光。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于:步骤2中，进一步采用超声清洗器清洗试样表面，去除残留的抛光膏。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤4中，所述截面照片为采用整体拍照或者分次拍照、分次拍照之后合成的整体照片。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤5中，所述纤维部分由玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维的任一种构成。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤5中，所述树脂部分由聚乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚醚醚酮的任一种构成。
全文摘要
连续纤维增强塑料浸渍均匀度的评价方法，包括(1)取浸渍试样，并切取一段试样下来，切取过程中要防止试样开裂；(2)将试样在磨片机上依次用由粗到细的水磨砂纸在流动水下湿磨，然后在抛光机上用抛光织物和抛光膏抛光，直到试样截面形貌在显微镜下清晰可见；(3)将试样置于光学显微镜下镜检；(4)拍摄试样的截面照片；(5)统计计算和评价。本发明能够使连续纤维分散均匀，浸渍完全，并且能够对连续纤维增强热塑性树脂复合材料进行定性评价的技术。本发明具有简单、直接的优点。
文档编号G01N21/84GK103163133SQ20131004590
公开日2013年6月19日 申请日期2013年2月5日 优先权日2013年2月5日
发明者周晓东, 郭兵兵 申请人:华东理工大学