经编间隔织物增强复合材料性能研究

经编间隔织物增强复合材料性能研究

三维间隔织物复合材料是一种新型的纺织结构复合材料,其具有高强度、隔热、抗冲击性好、可设计性强、整体性能优异等特点。本文选取涤纶经编间隔织物为增强体,采用涂层工艺对经编间隔织物表面进行涂层整理,使织物具有不同的柔软度,并通过回弹性试验、长期疲劳性能试验和压力分布试验分析涂层整理的经编间隔织物的性能。测试不同结构参数的涤纶经编间隔织物的渗透率,并与普通导流网渗透率做对比,同时制备了经编间隔织物增强环氧树脂基复合材料,并对复合材料添加不同类型及不同含量的填料。

研究表明:水性聚氨酯涂层整理使经编间隔织物具有一定的硬度,承载能力得到大幅提高,使织物的回弹性和长期疲劳性能有所提升。在相同情况下,平纹型经编间隔织物的承载力较网孔型的大。经编间隔织物在受到较大的载荷压力时,未涂层整理的经编间隔织物会被压扁,受压变形变实失去减压作用;在经编间隔织物表面涂覆水性聚氨酯会增加织物硬度,从而提高织物的支撑性能,适当缩小了压力分散面积,延长其使用寿命,提高舒适度。

经编间隔织物具有高渗透性,六种不同结构的经编间隔织物的充模时间都比普通导流网的充模时间短,说明经编间隔织物的充模速度快,可以作为增强体的同时自身充当导流介质;经编间隔织物的渗透率还和织物的间隔纱密度、织物网孔大小等相关,总体来说间隔织物厚度越大,孔隙率越大,会使渗透率增大。复合材料中添加相同质量分数的填料时,空心玻璃微珠的球状结构较滑石粉片状结构更容易在树脂中分散均匀,更有利于提高复合材料的力学性能。滑石粉加入到经编间隔织物增强复合材料中,复合材料的拉伸强度和弯曲强度均表现出下降,冲击强度并没有产生大幅度下降。

空心玻璃微珠添加到经编间隔织物增强复合材料中,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均呈现先增大后减小的趋势,与未添加填料的复合材料相比,当空心玻璃微珠的添加量达到1Owt%时,虽然拉伸强度降低了 22.55%,而弯曲强度增加了6.15%,冲击强度提高了 14.36%。此时复合材料的性能达到最优。复合材料的拉伸模量和弯曲模量随着空心玻璃微珠的添加量增加而增加。