【摘 要】
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单聚合物复合材料克服了传统热塑性复合材料的缺点，具有产品密度小、界面粘结性好、回收利用简单三大优点。针对以往热压法制备单聚合物复合材料存在的缺点，本文选用低密度聚乙
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单聚合物复合材料克服了传统热塑性复合材料的缺点，具有产品密度小、界面粘结性好、回收利用简单三大优点。针对以往热压法制备单聚合物复合材料存在的缺点，本文选用低密度聚乙烯为基体，超高分子量聚乙烯纤维作为增强体，采用注射成型工艺制备了聚乙烯单聚合物复合材料，制备的聚乙烯单聚合物复合材料的力学性能明显高于未增强的聚乙烯制品。比较了不同工艺条件对纤维/基体界面结晶结构的影响。结果表明：在125和135℃引入纤维，复合材料的界面有横晶产生，温度过低或过高都不利于界面横晶的产生；剪切作用有利于横晶的生成，在拉动情况下引入纤维则界面出现横晶，静态引入纤维则界面不出现横晶；向基体中静态引入两根纤维丝，发现一根纤维丝的界面出现横晶，另一根纤维丝的界面没有产生横晶。采用注射成型工艺制备了聚乙烯单聚合物复合材料，制备的聚乙烯单聚合物复合材料的弯曲强度和抗冲击强度分别可以达到12.66MPa和94.83kJ/m2，分别比相同条件下未增强的聚乙烯制品提高了38.21%和63.95%。且注射温度、注射压力、注射速度、保压时间等工艺条件对聚乙烯单聚合物复合材料的弯曲性能和抗冲击性能都有各自不同的影响。使用Moldflow软件数值模拟了聚乙烯单聚合物复合材料的注射成型过程，研究了注射温度、注射时间、保压时间对成型制品体积收缩率和翘曲变形的影响以及型腔内的温度分布。结果表明：随着注射温度的升高，成型制品的体积收缩率和翘曲变形量逐渐增大；随着注射时间的延长，成型制品的体积收缩率逐渐减小，翘曲变形量逐渐增大；随着保压时间的延长，成型制品的体积收缩率先减小然后保持不变，翘曲变形量逐渐减小。型腔内距离型腔壁越远的位置熔体温度越高，且型腔中心位置的熔体温度要略高于注射温度。
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