论文总字数：19337字

摘 要

微波加热因其加热速度快、加热均匀、效率高、能耗低、节能环保等优点，其应用越来越受到工程研究者的重视。微波加热对材料具有选择性，玻璃纤维增强聚丙烯复合材料中的聚丙烯基体属于非极性材料，对微波几乎是透明的，导致整个复合材料在微波加热中无法通过有效吸收微波能量提高温度，使得微波加热效率不高，而通过研究微波敏化剂的加入使复合材料组成和介电性能改变，可有效提高改性后的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的微波吸收特性，故其具有广泛的应用前景。本文通过选取合适的微波敏化剂设计改性玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的工艺方案，合理分析设计方案的可行性，并采用文献对比总结归纳材料组成可能产生的影响，为微波加热玻璃纤维增强聚丙烯复合材料提供理论依据。主要研究内容如下：

通过分析选取四针状氧化锌作为改性玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的微波敏化剂，将四针状氧化锌微波敏化剂通过硅烷偶联剂进行表面改性处理，将表面改性处理的四针状氧化锌与聚丙烯基体进行熔融共混，然后与经过表面改性处理的玻璃纤维采用热压成型工艺制备改性后的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料，将改性后的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料放入实验室微波炉熔融固化，研究改性玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的微波加热性能。之后对改性后的复合材料进行力学性能研究，然后通过文献分析对设计的工艺方案进行优化。

关键词：微波加热；微波敏化剂；四针状氧化锌；玻璃纤维；聚丙烯；

Abstract

Because of its advantages of fast heating speed, uniform heating, high efficiency, low energy consumption, energy saving and environmental protection, microwave heating has attracted more and more attention from engineering researchers.Microwave heating for selective materials, glass fiber reinforced polypropylene composite material of polypropylene matrix are non-polar materials, for microwave is almost transparent, cause the entire composite materials in the microwave heating could not raise the temperature by effective absorption of microwave energy, the microwave heating efficiency is not high, and through the research of microwave sensitizer add change composition and dielectric properties of composite materials, which can effectively improve the modification after the microwave absorbing properties of glass fiber reinforced polypropylene composites, it has extensive application prospect.In this paper, by selecting a suitable microwave sensitizer to design the technological scheme of modified fiberglass reinforced polypropylene composite, the feasibility of the design scheme was analyzed reasonably, and the influence of the material composition was compared and summarized in the literature, so as to provide a theoretical basis for microwave heating fiberglass reinforced polypropylene composite.The main research contents are as follows:

Selection based on the analysis of four zinc oxide as the modified glass fiber reinforced polypropylene composite material of microwave sensitizer, four zinc oxide microwave sensitizer surface modified by silane coupling agent treatment, will be treated as the surface modification of four zinc oxide melt blending with pp matrix, and then and after surface modification treatment of glass fiber is made of hot pressing forming process of preparing modified glass fiber reinforced polypropylene composite material, the modification of glass fiber reinforced polypropylene composite material in the lab, the microwave melting solidification research of modified microwave heating performance of glass fiber reinforced polypropylene composites.After that, the mechanical properties of the modified composite were studied, and then the design process scheme was optimized through literature analysis.

Keywords: Microwave heating; Microwave sensitizer; Tetracicular zinc oxide Fiberglass; Polypropylene;

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景和意义 1

1.1.1研究背景 1

1.1.2 研究意义 1

1.2 微波加热技术 2

1.2.1 微波加热技术的原理 2

1.2.2 微波加热技术的特点和前景 4

1.3 微波敏化剂 4

1.3.1 微波敏化剂的种类 5

1.3.2 微波敏化剂的应用 6

1.4 本文的研究内容 7

1.5 玻璃纤维增强树脂基复合材料的成型工艺 7

第2章 微波敏化剂改性玻璃纤维增强PP复合材料工艺方案设计 9

2.1 原材料和仪器设备 9

2.1.1原材料 9

2.1.2 仪器设备 9

2.2 改性玻璃纤维增强聚丙烯复合材料制备 9

2.3 性能测试与表征 10

2.3.1 微波加热性能测试 10

2.3.2 力学性能测试 10

2.3.3 介电性能测试 11

2.3.4 X射线衍射测试 11

2.3.5 差示扫描量热测试 11

2.3.6 微观形貌测试 11

2.4 结果与讨论 11

第3章 方案可行性分析及方案优化 13

3.1方案可行性分析 13

3.2 方案优化 13

第4章 总结与展望 14

4.1 总结 14

4.2 展望 14

参考文献 .16

致谢 18

第1章 绪论

1.1研究背景和意义

1.1.1研究背景

玻璃纤维增强塑料是属于常用复合材料，目前占据复合材料产业的绝大部分，市场规模巨大，与此同时复合材料生产过程中带来的能源和环境问题也越来越引起人们的关注。玻璃纤维增强塑料包括热固性复合材料和热塑性复合材料。相比于热固性复合材料，热塑性复合材料具有更好的韧性、抗疲劳性、更快的成型速度，更简单的成型工艺、生产过程更加清洁，材料利用率更高等特点，被广泛应用于生产、生活中^[1]。玻璃纤维增强聚丙烯复合材料属于玻璃纤维增强热塑性复合材料的一种，被广泛应用于家电制造和汽车制造领域，因此其具有较大的研究价值，随着世界范围内对能源问题和环境问题的不断关注，如何减少复合材料的能源消耗和环境污染受到了许多研究人员的重视。与此同时微波加热技术因为加热速度快、能耗低、清洁无污染等优点进入了复合材料研究学者的视野。将微波加热技术应用于热固性复合材料的成型过程已有相关的记载，但关于热塑性复合材料的微波加热研究较少。

1.1.2 研究意义

请支付后下载全文，论文总字数：19337字