[发明专利]玻纤增强热塑复合材料中玻纤保留长度的测试方法

说明书

本发明提供了一种玻纤增强热塑复合材料中玻纤保留长度的测试方法，包括：计算需测试预定根数的玻纤时所需的待测玻纤增强热塑复合材料的理论质量；称取所述理论质量的所述待测玻纤增强热塑复合材料作为测试样品，去除所述测试样品表面的树脂及助剂，得到待处理物；将所述待处理物利用分散介质进行分散处理后，烘干；利用显微镜选取若干个玻纤区域，并将所述玻纤区域投射至屏幕上，采集图片；利用图像分析软件测量所述图片中的玻纤实际保留长度，根据测量结果统计所采集的图片中玻纤的保留长度及分布概率。该测试方法主要利用光学显微镜‑图像分析仪法，结合统计学原理与特殊的制样方法，操作简单、准确性高，适用范围广。

技术领域

本发明涉及玻纤保留长度的测试技术领域，尤其涉及一种玻纤增强热塑复合材料中玻纤保留长度的测试方法。

背景技术

玻纤增强热塑性树脂具有低密度、高强度的特性，是性价比极高的复合材料，已经被广泛应用于家电、建材、汽车、电子电器等工业领域。在热塑性复合材料中，短玻纤增强主要是指在增强材料中的玻纤保留长度算数平均值基本在1mm以内，其生产条件要求比较低，制得的复合材料性能可以得到明显改善，该复合材料在市场上比较受大家的青睐。然而随着对材料的要求越来越严格，短玻纤增强的材料在某些行业中受到限制，比如汽车行业中，很多组件与零部件都需要使用长玻纤增强热塑性塑料，因其玻纤保留长度长、力学性能优越、具有更好的增强效果，而使得长玻纤增强热塑复合材料拥有很好的市场前景。

玻纤的保留长度、分散效果、玻纤含量以及玻纤与树脂界面结合能力等，都对复合材料的力学性能有很大影响。这些影响因素中，玻纤含量与玻纤树脂体系界面结合能力可以通过配方调节达到最佳状态，玻纤的保留长度受螺杆组合、玻纤的加入方式与位置影响较大。如果玻纤保留长度过长，会导致玻纤聚集，降低增强效果；若保留长度过短，只能充当填料而达不到增强的效果，导致资源浪费。测定玻纤在复合材料中的保留长度及其分布，对产品性能与螺杆组合的确定具有一定的参考作用。

目前，玻纤保留长度的检测通常采用显微镜法进行测试，传统的显微镜法是通过人工在带有标尺的目镜下对玻纤保留长度进行逐一估量而获得。这种测试方法人为因素的影响较大，操作繁琐，很难快速统计出几百根玻纤的保留长度及分布，工作效率低，容易出错。

在测试玻纤保留长度之前，需要考虑如何从复合材料中获取玻纤，现有的玻纤获取方式有很多中，比如压片法、溶剂溶解法等。其中，压片法是将复合材料压成薄片，并观察样品，测试保留长度；这种方式只能测少量的玻纤，而且压片过程中玻纤易变形、压断或滑移，对于黑色样品，该方法难以适用。溶剂溶解法操作过程繁琐，适用性低，玻纤的分散性差，不利于统计。另外，在ISO22314-2006玻纤保留长度测试标准中，只适用于玻纤保留长度在1mm以内的玻纤增强复合材料，对于长玻纤增强热塑性复合材料并不适用，其制样过程繁琐、耗时较长。

发明内容

本发明旨在解决上面描述的问题。本发明的一个目的是提供一种解决以上问题中的任何一个的测试方法。具体地，本发明提供一种操作简单、工作效率高、测试结果精确可靠的玻纤保留长度测试方法，该测试方法主要利用光学显微镜-图像分析仪法、结合统计学原理与特殊的制样方法，测试一定量的玻纤保留长度及并统计分布情况，使得测试结果具有统计意义。

本发明所提供了一种玻纤增强热塑复合材料中玻纤保留长度的测试方法，所述测试方法包括以下步骤：

计算需测试预定根数的玻纤时所需的待测玻纤增强热塑复合材料的理论质量；

称取所述理论质量的所述待测玻纤增强热塑复合材料作为测试样品，去除所述测试样品表面的树脂及助剂，得到待处理物；

将所述待处理物放置于玻纤承载容器中，利用分散介质进行分散处理后，烘干；

利用显微镜选取烘干后的若干个玻纤区域，并将所述玻纤区域投射至屏幕上，采集图片；