界面应力对玻纤增强HDPE 基体伸展链晶体的诱导作用

本文采用SEM、SAL S、DSC 和材料力学性能实验等方法考察了界面粘结性、玻纤含量和试样熔体成型冷却速率等与其GF/ HDPE 复合材料基体晶态结构及材料力学性能间关系。实验结果表明: 在界面相存有较牢固的化学偶联作用条件下, 其材料试样熔体成型冷却过程中所产生的界面应力可应变诱导玻纤周围基体树脂伸展链晶体结构的形成, 并由此而明显改善了复合材料的拉伸、弯曲强度及其缺口冲击韧性。     

玻璃纤维增强高密度聚乙烯基体结晶形态研究

本文采用偏光显微、小角光散射、WAXD、DSC和动态力学分析等方法考察了玻纤含量、界面粘结性及试样成型冷却速率对玻纤增强HDPE基体结晶的影响。结果表明,复合材料成型冷却过程中,由于玻纤、树脂间热收缩性质的不同而引起的界面应力可对玻纤周围基体树脂的结晶产生应变诱导作用,促使玻纤表面串晶或微纤晶晶体的形成。     

玻璃纤维增强PP性能、界面及基体晶态研究

本文通过扫描电镜、红外光谱、偏光显微、DSC分析和材料力学性能试验等方法考察了PP/玻纤的界面粘结性与其材料性能及基体结晶的关系.结果表明:在材料复合过程中加入的界面反应性试剂及其与PP接枝而形成的接枝物可与玻纤表面及其硅烷发生化学作用,促使玻纤表面树脂包覆层的形成,从而显着提高复合材料的界面粘结强度及其力学性能;复合材料试样成型过程中,因树脂冷却收缩而产生的界面应力可应变诱导玻纤周围基体树脂的结晶,促使其结晶形态和结晶度产生显着变化;而复合材料的界面粘结强度则是产生应变诱导作用和控制异相结晶的关键.     

界面应力对HDPE/CaCO3增韧体系基体结晶动力学影响的研究

采用了一种可表征体系冷却收缩应力对聚合物结晶影响的动力学方法,研究了不同冷却速率条件下HDPE/CaCO3增韧体系的基体结晶动力学行为及其与材料界面相粘结性及CaCO3含量之间的关系.结果表明,在材料缺口冲击强度较高的界面相粘结及组成条件下,体系熔体冷却收缩过程中所引起的界面应力的应变诱导结晶作用引起了基体晶体生长指数n1、生长速率常数k1及其k1随冷却速率a的变化率△k,/△a的显著增大;材料基体结晶动力学参数的影响因素及其变化规律与其材料缺口冲击强度的影响因素及其变化规律之间存在着良好的一致性.     

刚性填料粒子增韧HDPE及其增韧机理

在总结以往研究工作的基础上，侧重研究了HDPE基复合材料界面应力的诱导结晶效应及其与材料性能间关系，重点讨论了CaCO3／HDPE填充体系的界面粘合性，以及CaCO3粒径、粒径分布、含量及其试样熔体冷却速率等与其基体的诱导结晶效应及材料韧性间关系，并由此结合介绍了相应的韧性机理、增韧模型及其相关的基体结晶动力学验证结果。     

界面应力对HDPE/CaCO3增韧体系基体结晶动力学影响的研究

采用了一种可表征体系冷却收缩应力对聚合物结晶影响的动力学,方法研究了不同冷却速率条件下HDPE／CaCO2增韧体系的基体结晶动力学行为及其与材料界面相粘结性及CaCO3含量之间的关系。结果表明,在材料缺口冲击强度较高的界面相粘结及组成条件下,体系熔体冷却收缩过程中所引起的界面应力的应变诱导结晶作用引起了基体晶体生长指数n1、生长速率常数k1及其k1随冷却速率a的变化率Δk1Δa的显著增大;材料基体结晶动力学参数的影响因素及其变化规律与其材料缺口冲击强度的影响因素及其变化规律之间存在着良好的一致性。     

玻璃纤维增强PP性能,界面及基体晶态研究

本文通过扫描电镜，红外光谱，偏光显微，ＤＳＣ分析和材料力学性能试验等方法考察了ＰＰ／玻纤的界面粘结性与其材料性能及其体结晶的关系。结果表明：在材料复合过程中加入的界面反应性试剂及其与ＰＰ接枝而形成的接枝物可与玻纤表面及其硅发生化学作用，促使纤表面树脂包覆层的形，而显著提高复合材料的界面粘结强度及其力学性能；复合材料试样成型过程中，因树脂冷却收复合材料的界面粘结强度及其力学性能；复合材料试样成型过程     

原位矿化复合对HDPE/HAP复合材料结晶形态与结晶动力学的影响

研究了原位矿化复合方法对HDPE/HAP复合材料中HDPE的结晶形态及结晶动力学的影响,结果表明,原位矿化复合方法制备的复合材料中HDPE主要以放射状伸直晶形式存在,HDPE晶粒细小,结晶度高,且HAP与HDPE界面结合紧密。结晶动力学结果表明,由于矿化复合体系中界面粘接牢固,HDPE熔体在冷却过程中受收缩应力的牵伸和取向作用加快了HDPE的结晶速率,并诱导HDPE以放射状伸直晶形式结晶,矿化复合材料中HAP颗粒以纳米尺度均匀分布于HDPE基体中,在冷却过程中能诱导形成更多的晶核,故生成的HDPE晶粒细小。     

自动铺放成型热塑性复合材料的非等温结晶动力学研究

利用差示扫描量热仪结合Avrami方程研究玻璃纤维增强聚丙烯复合材料自动铺放成型过程非等温结晶动力学,推导非等温结晶动力学模型,并通过构建冷压辊下方铺层的冷却模型,将结晶动力学模型和传热模型相结合,设定自动铺放成型过程中的冷却条件,探讨冷却速率及冷却时间对基体材料结晶行为的影响,求解出不同冷却速率下的最大铺放速率。研究结果表明:铺层树脂基体的结晶度随冷却速率的增大而依次减小;随着冷却速率的提高,树脂结晶起始温度和结晶完成温度均向低温方向移动,且树脂相对结晶度随温度变化规律接近反S形曲线;自动铺放成型实验件的压缩强度及层间剪切强度随着铺层结晶度的增大基本呈增大趋势,而冲击强度与铺层结晶度的变化趋势完全相反,随着结晶度的增大,材料韧性越差。     

YAl 2P / Mg -Li -Al复合材料动态拉伸断裂过程原位观察

通过 SEM中静载动态拉伸 , 原位观察和研究了搅拌铸造法制备的 YAl _2P/ Mg-Li-Al 基复合材料裂纹的萌生及扩展机制。结果表明 , 微裂纹萌生位置主要为复合材料的铸造缺陷处、 复合材料的基体中以及颗粒/基体界面处 , 并以在复合材料基体中萌生为主。微裂纹的扩展主要在基体和 YAl ₂颗粒/基体界面处进行。主裂纹的长大方向具有选择性 , 裂纹主要沿颗粒贫化区与颗粒富集区的交界处开裂 , 主裂纹扩展到一定程度后 , 试样全面失稳而迅速断裂。基体的断裂失效在 YAl 2P/ Mg2Li2Al复合材料拉伸断裂过程中起很大作用。     

CaCO3刚性粒子增韧HDPE的脆韧转变研究

研究了ＨＤＰＥ／ＣａＣＯ３增充体系中ＣａＣＯ３表面处理，粒径，含量及其体树脂分子量，结晶性与其材料缺口冲击强度，产生脆韧转变现象及其体晶态结构间的关系。结果表明，该共混体系中界面应力的应变诱导致结晶作用及其所引起的基体中伸展链晶体络结构的形态是该材料实现脆韧转变的重要原因。     

废橡胶胶粉/HDPE/POE热塑性弹性体的动态硫化

以过氧化二异丙苯(DCP)为硫化剂,研究了废橡胶胶粉／高密度聚乙烯(HDPE)／乙烯-辛烯共聚物(POE)(50/25/25)热塑性弹性体的动态硫化．考察了过氧化二异丙苯(DCP)用量对该共混物力学性能的影响．结果表明,加入DCP后,废橡胶胶粉／HDPE／POE共混物的交联度增加。动态硫化提高了共混物的力学性能,DCP用量为0．5份时．共混物具有最大的拉伸强度(8．01MPa)和断裂伸长率(225％)．扫描电镜观察结果表明,动态硫化后共混物的界面结合更加紧密．有利于力学性能的提高。废橡胶胶粉／HDPE／POE热塑性弹性体具有良好的耐老化性和再加工性．可以循环使用。     

微波辐照增韧高密度聚乙烯共混材料的研究

采用自行设计的聚合物微波辐照装置，研究微波辐照对填充高密度聚乙烯共混材料力学性能的影响。结果表明，微波辐照能在不影响材料刚性的基础上，提高材料的韧性和断裂伸长率，炭黑、钛酸铅锆（PZT）、碳酸钙填充的高密度聚乙烯经微波辐照后在保持屈服强度基本不变的情况下断裂伸长率分别提高了270％、100％、41％。透射红外光谱（FT－IR）、光电子能谱（ESCA）和扫描电镜（SEM）分析表明，微波辐照对以微波导体为填料的高密度聚乙烯的增强是界面化学反应和物理浸润协同作用的结果；微波对介电材料为填料的高密度聚乙烯的增强主要是物理浸润的结果。微波辐照对不同填料填充高密度聚乙烯的界面相互作用的强弱顺序为：微波导体＞磁性材料＞介电材料。     

Influence of a fine talc on the properties of composites with high density polyethylene and polyethylene/polystyrene blends

Fine talc filled high density polyethylene (HDPE) and HDPE/polystyrene (PS) blends were extruded, injection moulded and characterized. Some of the mechanical properties of the talc filled HDPE and talc filled 75/25 HDPE/PS blend were deduced from stress–strain measurements. A comparison between the effect of the talc on the properties of the filled HDPE and filled 75/25 HDPE/PS blend showed that the mineral filler had the same effect on both systems provided that its array in the organic matrix is almost the same in both cases. In fact, the rheological results proved that the dispersion of talc in the HDPE matrix was not really affected by the presence of PS. The study particularly focused on the effect of talc on the ultimate tensile strength of the filled HDPE and that of the filled blend. It has been noted that the brittle nature of PS neutralizes, to a certain extent, the degrading effect of talc on this property. Furthermore, both PS and talc have a complementary effect on the stiffness and the resilience of HDPE/PS/talc blend composites.     

细编穿刺C/C 复合材料不同层次界面特性研究

针对细编穿刺C/C 复合材料中单丝/碳基体和纤维束/碳基体不同层次界面结构特性, 分别设计、建立了表征这两个层次界面结合性能的原位顶出仪, 并将界面结合性能与C/C 复合材料层间剪切强度测试进行了比较。利用该原位技术, 研究了不同工艺参数条件下C/C 复合材料这两个层次界面结合性能的关系, 并讨论了它们对C/C 复合材料拉伸强度的影响。表明: 本文中所建立的单纤维和整束纤维顶出技术可用于定量表征C/C 复合材料的不同层次界面粘合性能。不同层次界面结合状态在一定程度上对材料宏观力学性能的影响是不同的。     

云母填充聚丙烯的界面和力学性质的研究

研究了云母填充聚丙烯体系,通过云母的不同表面处理改变填料的表面性质,以及添加接枝改性聚丙烯作为界面改性剂,考察了不同的界面状况对体系加工流动性以及材料力学性能的影响。实验结果表明,有机偶联剂等表面处理剂有助于填料的分散。带有机长链的处理剂可明显降低体系的熔体粘度,但力学性能未提高,表现出界面润滑效应。硅烷偶联剂处理的云母与聚丙烯熔体的加工混合能接近于未处理体系,但熔混后压制的试样抗张强度显著提高,表现出界面“偶联”效应。添加少量的马来酸酐接枝聚丙烯,与带氨基的硅烷偶联剂相配合,可使填充聚丙烯的抗张强度和断裂伸长都大大提高,表现出界面的强偶联作用。     

Dimensional stability and mechanical behaviour of wood–plastic composites based on recycled and virgin high-density polyethylene (HDPE)

This paper investigated the stability, mechanical properties, and the microstructure of wood–plastic composites, which were made using either recycled or virgin high-density polyethylene (HDPE) with wood flour (Pinus radiata) as filler. The post-consumer HDPE was collected from plastics recycling plant and sawdust was obtained from a local sawmill. Composite panels were made from recycled HDPE through hot-press moulding exhibited excellent dimensional stability as compared to that made from virgin HDPE. The tensile and flexural properties of the composites based on recycled HDPE were equivalent to those based on virgin HDPE. Adding maleated polypropylene (MAPP) by 3–5 wt% in the composite formulation significantly improved both the stability and mechanical properties. Microstructure analysis of the fractured surfaces of MAPP modified composites confirmed improved interfacial bonding. Dimensional stability and strength properties of the composites can be improved by increasing the polymer content or by addition of coupling agent. This project has shown that the composites treated with coupling agents will be desirable as building materials due to their improved stability and strength properties.     

界面层对复合材料强度的影响

本文对氧化铝(Al₂O₃),氟化钙(CaF₂)和玻璃微珠颗粒填充环氧基(双酚A类E-51-胺固化体系)复合材料的断裂和抗拉强度进行了研究,并考察了复合材科抗拉强度与填料体积分数的关系。复合材料中,从填料固体表面开始形成了有一定厚度的密界面层。界面层的强度性质对复合材料的强度有重要作用。得到了三种复合材料界面层的抗拉强度。并提出了颗粒填充复合材料抗拉强度的计算公式:σ_o=〔σ_mS_m+σ₁S₁a₁〕η计算结果和实验数据有较好的一致性。