经编双轴向柔性复合材料性能研究

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1、经编双轴向柔性复合材料性能研究摘要柔性复合材料作为一种新兴材料已经被广泛运用到城市建筑、广告装饰、交通运输，家居生活等各个领域，发展前景相当广阔。目前，柔性复合材料的增强结构以机织物和经编双轴向织物为主。经编双轴向织物对比机织物具有许多优点，由于衬经衬纬纱在织物中几乎呈完全伸直状态，使得该织物的抗拉强力、弹性模量较高，织物的悬垂性好，可设计性强，抗撕裂性能好，而且生产成本低，经济性高，因此以经编双轴向织物作为增强结构的复合材料比例日益增加，适用范围也逐渐拓宽。在实际使用过程中，复合材料不可避免地会受到各种外力作用，如拉伸，剪切，撕破等，因此材料的力学性能是进行织

2、物设计时需要考虑的重要指标。目前生产柔性复合材料主要有涂层法和层压复合法，本文采用后者进行研制，并对复合后得到的材料进行撕裂性能和界面间的粘结性能研究，针对目前层压产品存在粘结性较差的问题，尝试采用等离子方法处理织物基布来进行改善。本文中采用了以涤纶高强丝作为原料的经编双轴向织物为复合材料的基材，即增强体，利用热熔层压法将其与聚氯乙烯薄膜复合。采用正交设计方法对撕裂和粘结性能的影响因素进行了方差分析，发现温度和时间对两者的影响较大，而压力的影响较小，其中温度是最重要的影响因素。在进行撕裂性能分析时，我们首先分析了基布与复合成品性能的变化差异，发现复合后材料的撕裂

3、强力明显下降主要归因于纱线集束程度下降。同时主要从织物方面分析影响因素，其中衬经衬纬纱的细度和根数是影响撕裂强力的主要因素，并进行了二元线性回归，希望可以对该类产品的生产设计有一定的参考意义。另外衬经纱的衬入方式对撕裂性能也有一定的影响，文中还引入撕裂时纱线的强力利用率来针对基材不同密度，经纬向差异等进行深入分析。针对复合材料的界面粘结性能，依据现有的一些界面理论对各种加工方法得到的产品进行初步分析。从织物角度，包括改变织物密度，织物结构等方面进行深入分析得到相应的一些结论。通过对成品撕裂性能与粘结性能的研究还发现两者之间存在一定的反比关系，在设计产品时需要综合

4、考虑这两者。本文试探性地采用等离子方法处理基材来改善复合材料的界面粘结性能。从结果看来，该法对界面粘结性能有一定的改善，主要是增加了表面的粗糙度，增加了机械嵌合力，同时等离子处理还可以引入一定的活性基团或者极性基团，有利于界面间的相互吸引力，增加吸附和扩散能力。而且采用等离子处理对机械强力的损伤较小，只要控制好处理时间和强度就可以保证这一点。影响处理效果的主要因素有处理时间，放电电压，强度以及放电气体的种类。本文所做的工作及得到的一些结论有助于加深对经编双轴向柔性复合材料性能的进一步理解，对实际生产也具有一定的参考价值。关键词：经编双轴向织物，柔性复合材料，撕裂

5、性能，界面粘结性能，等离子处理STUDY0NTHEPROPERTIESOFWARP．KNITTEDBI—AXIALFLEXIBLEC0mOSITESABSTRACTAsanewlyarisenmaterial，flexiblecompositeshavebeenusedwidelyinmanyfields．Inthepresentmarket，thereinforcedpartoftheflexiblecompositesaremostlywovenfabricandwarp-knittedbi—axialfabric．Incontrasttothewovenf

6、abric，warp-knittedpossessbettertensilestrength，elasticmodulus，tearingresistanceandlowercost．Thereforetheusingpercentageofwarp—knittedfabrichavebeenraisedasthereinforcementpartofthecompositesCompositeswillinevitablysuffervariousoutsidepowersuchaStensile，tear,sheareffectoncebeingused．A

7、ccordinglythemechanicalbehaviorsaretobeconsideredinemphasisduringtheprocessofdesigningthecomposites．Atpresenttherearemainlytwomethodstoproductflexiblecomposites：coatingandheat-meltlaminating．Weadoptthelatteroneinthispaperandstudythetearingpropertyandinterfacialadhesionproperty．Moreov

8、erwetrytouse