碳纳米纤维增强玻纤/聚丙烯复合材料在重复挤出机械回收中的加工稳定性

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玻纤增强聚丙烯（PP/GF）复合材料广泛应用于轻量化汽车领域，但在回收过程中易受纤维断裂和基体降解的影响。本研究探讨了碳纳米纤维（CBNF）添加对PP/GF复合材料重复挤出回收性能的影响。采用均聚型聚丙烯与玻纤和碳纳米纤维复合，进行了长达9个挤出循环的加工。评估了熔体粘度、纤维形态、弯曲性能、界面剪切强度和缺口夏比冲击强度。结果表明，纯PP在累积循环过程中熔体体积流动速率（MVR）显著增加，表明分子发生了降解。相比之下，含CBNF的复合材料表现出优异的粘度稳定性，9个循环后MVR仅增加2.9倍，而仅含玻纤的体系增加5.4倍。纤维长度保持良好（保留率96%-98%）。弯曲强度和模量分别保留92%以上和95%以上。界面剪切强度保持稳定，冲击强度虽有适度下降但保留了初始值的84%。研究结果表明，少量碳纳米纤维添加（5 wt%）能有效抑制粘度损失并稳定力学性能，为运输应用领域PP/GF复合材料的可持续回收提供了可行策略。

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