甲基化木粉与PE-g-MAH对木粉/HDPE复合材料力学性能的协同作用研究

主要研究了木粉表面甲基化改性和增容剂马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)对木粉/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料力学性能的协同作用。木粉经表面甲基化处理后,与10%PE-g-MAH协同使用,甲基化木粉/PE-g-MAH/HDPE复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均明显高于未改性木粉/PE-g-MAH/HDPE复合材料,其原因在于在PE-g-MAH的作用下,甲基化木粉在聚合物基体中分布更加均匀,两者的界面作用力更高,即甲基化木粉和PE-g-MAH对提升木粉/HDPE复合材料的力学性能具有良好的协同作用。     

相容剂PE-g-MAH对HDPE/CF复合材料力学性能的影响

将马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)作为相容剂添加至碳纤维(CF)增强高密度聚乙烯(HDPE)复合材料中,考察了PE-g-MAH的添加对HDPE/CF复合材料力学性能的影响。结果表明:相容剂PE-g-MAH的添加提高了CF和HDPE基体的界面相容性,改善了HDPE/CF复合材料的性能。其中,当CF、PE-g-MAH的添加量分别为15和9份时,复合材料HDPE/CF/PE-g-MAH具有最佳综合力学性能,其冲击强度较HDPE/CF(100/15)二元复合体系提高了17.7%,而拉伸及弯曲强度则有所下降,较HDPE/CF(100/15)分别降低了35.39%和11.80%。     

离子聚合物改性木塑复合材料的研究

研究了钠离子聚合物(Surlyn 8940)对杨木粉/高密度聚乙烯(HDPE)木塑复合材料的增容和增韧改性效果,并与马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)改性杨木粉/HDPE木塑复合材料相比较。通过万能力学试验机和悬臂梁冲击试验机测试了不同用量的钠离子聚合物或MAPE改性HDPE复合材料的力学性能,以及使用场发射扫描电镜观察钠离子聚合物改性HDPE复合材料的表面和断面形貌。结果表明,当木粉质量分数为40%时,添加4%钠离子聚合物的复合材料的拉伸强度(25.8 MPa)比添加4%MAPE时提高了78.6%;随着钠离子聚合物含量的增加,复合材料的弯曲弹性模量呈现出明显的降低趋势,而添加钠离子聚合物的复合材料的弯曲强度要高于添加MAPE复合材料的弯曲强度,并且发现钠离子聚合物对复合材料有突出的增韧效果,表明钠离子聚合物对于木塑复合材料是较好的增容增韧剂;SEM分析表明添加离子聚合物后,塑料基体对木粉有很好的包覆效果,没有明显的界面缝隙。     

木塑复合材料的力学性能、微观结构与流变性能的研究

以高密度聚乙烯(HDPE)和木粉为原料制备了木塑复合材料。研究了木粉、相容剂含量对木塑复合材料力学性能、流变性能及微观结构的影响。结果表明:木粉含量的增加,可提高复合材料的刚性、熔体黏度以及剪切敏感性,但韧性有所降低;而添加适量的相容剂改善了复合材料的界面微观结构,从而改善了木塑复合材料的力学性能,而且还在一定程度上改善了复合材料的加工流动性。     

建筑模板用不同配比高密度聚乙烯/木塑材料性能表征

选择竹粉与高密度聚乙烯(HDPE)作为原料,通过加入复合阻燃剂的方法并对其实施共混挤出制备得到木塑材料,之后对该材料的吸水性、力学强度与阻燃性开展实验分析。结果表明,随木塑材料的竹粉添加量上升,复合材料的拉伸强度不断增大,伸长率减小。将HDPE、竹粉与马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)质量比设定在50/45/5的比例时,材料获得良好的综合力学性能。当木粉的添加量上升后,HDPE/木塑材料获得了更高的吸水率。当PE-gMAH添加量上升,材料力学性能提高。复合型阻燃剂不会使该材料的力学性能发生变化。在没有加入阻燃剂的情况下,测试HDPE/竹粉材料的极限氧指数(LOI)为21. 26%。当膨胀石墨的添加量增加后,HDPE/木塑材料的LOI也明显升高。     

碳酸钙晶须对HDPE/木粉复合材料力学性能和热稳定性影响

采用碳酸钙(CaCO_3)晶须与木粉、高密度聚乙烯(HDPE)复合,通过挤出和注塑制备CaCO_3/HDPE/木粉复合材料。借助材料试验机、热重分析仪等研究CaCO_3晶须质量分数对HDPE/木粉复合材料力学性能、吸水率和热稳定性的影响。结果表明,CaCO_3晶须可以有效改善HDPE/木粉复合材料的力学性能。拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了43. 7%、19. 3%、20. 1%。通过60℃热水浸泡实验,发现HDPE/木粉复合材料的吸水率得到进一步降低。热重分析结果证实CaCO_3晶须的加入在一定程度上改善了HDPE/木粉复合材料的热稳定性。     

相容剂HDPE-g-(MAH-co-St)的合成及对HDPE/WF复合材料力学性能和吸水率的影响

将高密度聚乙烯/木粉(HDPE/WF)复合材料熔融混合后制成,并研究了自合成相容剂高密度聚乙烯接枝马来酸酐和苯乙烯多单体共聚物(HDPE-g-(MAH-co-St))的含量对HDPE/WF复合材料力学性能和吸水率的影响,并用FTIR、SEM、DMA对其接枝情况、断面形貌、动态力学性能进行表征。同时又与相容剂高密度聚乙烯接枝马来酸酐(HDPE-g-MAH)增容HDPE/WF复合材料的力学性能和吸水率进行对比。结果表明:当HDPE-g-(MAH-co-St)添加量为5份时,HDPE/WF复合材料的力学性能最佳,其中拉伸强度、冲击强度、弯曲强度、弯曲模量较未添加相容剂时提高了44.62%、29.09%、50.05%、32.65%;较添加5份HDPE-g-MAH增容HDPE/WF复合材料时提高了43.12%、8.06%、64.93%、22.98%。当HDPE-g-(MAH-co-St)添加量为5份时,HDPE/WF复合材料的30天吸水率最佳,较未添加相容剂时提高了68.47%,较添加5份HDPE-g-MAH增容HDPE/WF复合材料时提高了34.63%。     

加工助剂对PVC木塑复合材料性能的影响

研究了4种新型加工助剂对聚氯乙烯(PVC)木塑复合材料的加工特性和物理力学性能的影响,并利用扫描电子显微镜(SEM)研究复合材料的冲击断面。结果表明,以不饱和芳香族碳氢化合物、脂肪烃树脂为主要组分的加工助剂,能够提高木粉在PVC基体中的分散性,改善木粉与PVC的相容性,从而明显提高PVC木塑材料的力学性能和加工性能;以钙皂和饱和脂肪酸酰胺混合物、脂肪醇和脂肪酸酯的混合物为主要组分的加工助剂,对木粉的分散性和复合材料的加工性能有一定的改善,但其用量较大时对复合材料的力学性能有不利影响。     

HDPE/木粉复合材料的性能研究

研究了不同种类的增容剂对高密度聚乙烯(HDPE)木/粉复合材料性能的影响,并研究了增容剂含量、木粉含量对复合材料力学性能及形态结构的影响。结果表明,HDPE木/粉复合材料的拉伸强度、弯曲强度均随马来酸酐接枝HDPE(HDPE-g-MAH)含量的增加而增大;复合材料的缺口冲击强度随甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝低密度聚乙烯的增加而提高;复合材料的拉伸强度、弯曲强度随木粉含量的增加而增大;而缺口冲击强度则随木粉含量的增加呈降低趋势。     

木塑原材料摩擦系数的测定及其对挤出加工的影响

测定了高密度聚乙烯(HDPE)、木粉及HDPE/木粉混合物与钢板在20℃下的摩擦系数,并测定了HDPE/木粉混合物在不同温度下与钢板的摩擦系数,分析了摩擦系数对木塑复合材料挤出加工的影响,为深入开展木塑复合材料的挤出加工研究提供了实际可靠数据.     

乙烯-丙烯酸共聚物原位接枝木粉及其对HDPE/木粉复合材料性能影响研究

采用一步法制备了高密度聚乙烯(HDPE)/乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)原位接枝木粉复合材料,并研究了EAA含量、木粉含量和不同丙烯酸(AA)含量的EAA对HDPE/木粉复合材料拉伸和弯曲性能的影响规律。在HDPE/木粉复合材料熔融混合过程中,在热和剪切力的作用下,EAA分子链上的—COOH与木粉(WF)表面的—OH发生化学反应,实现了对木粉的原位接枝,提高了木粉与HDPE的相容性,从而提高了HDPE/木粉复合材料的拉伸和弯曲性能。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热失重分析(TG)表征了EAA对木粉的原位接枝,并采用高低温双立柱试验机研究了HDPE/木粉复合材料的拉伸、弯曲性能。研究表明,EAA在HDPE/木粉复合材料的熔融制备过程中成功地接枝到了木粉表面,提高了木粉与HDPE的相容性及HDPE/木粉的拉伸和弯曲强度。     

聚乙烯和马来酸酐接枝聚乙烯对尼龙66性能的影响

采用熔融共混法制备了高密度聚乙烯/尼龙66(HDPE/PA66)和马来酸酐接枝聚乙烯/尼龙66(PE-g-MAH/PA66)复合材料,对其力学性能和熔体流动速率进行了测试,对共混物形貌进行了扫描电镜观察。研究表明,与不相容HDPE/PA66共混物比较,PE-g-MAH更能有效改善尼龙66的冲击韧性和加工性能,同时使保持PA66较高的拉伸强度。其原因是基于PE-g-MAH相的细微分散以及与PA66之间存在较强的界面粘附,有利于应力的有效传递。     

CS改性WF/HDPE复合材料性能研究

通过单因素方差试验方法,研究了壳聚糖(CS)用量对木粉(WF)/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料界面相容性、力学性能、吸水性能和抑菌性能的影响,并采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的微观结构进行了表征。结果表明:CS能够改善WF/HDPE复合材料的界面相容性、力学性能,并赋予复合材料一定的抑菌性能。添加CS质量分数为6%时,WF/HDPE复合材料的综合性能最佳。     

PVC/PE基木塑复合材料性能研究

以氯化聚乙烯(CPE)、马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)、聚丙烯酸酯(ACR)为改性剂,采用二辊开炼机制备PVC/PE共混体系及其木塑复合材料(WPC),并采用热压成型的方法制备材料试样.考察了改性剂和木粉对PVC/PE及其WPC力学性能、加工性能及动态热机械性能的影响.结果显示:CPE能够显著提高PVC/PE共混体系的机械性能,使材料加工性能下降,储能模量降低;MAPE则能使PVC木塑复合材料力学性能大幅提高;ACR则能够提高材料的加工性能,使材料储能模量增大;木粉的加入使复合材料加工性能大幅下降,材料储能模量提高,损耗因子下降.     

硬脂酸稀土和硬脂酸钙对PVC热稳定特性的比较研究

为有助于加深对稀土热稳定剂的认识,尝试以CaSt2为参照,并以LaSt3为代表,比较研究了硬脂酸稀土对PVC的热稳定特性,并探讨了有关的原理。结果表明:(1)硬脂酸稀土的热稳定特性与CaSt2相似;(2)LaSt3/ZnSt2和环氧大豆油(ESO)的并用效果与CaSt2/ZnSt2相当,但与季戊四醇(PET)和二苯甲酰甲烷(DBM)的并用效果与CaSt2/ZnSt2相比略有逊色;(3)LaSt3/ZnSt2和PET、DBM的并用效果不如CaSt2/ZnSt2的原因可能在于,与Ca2 相比,La3 能更强烈地与Zn2 竞争和PET和DBM形成配合物,从而使后两者的作用更不能得到充分发挥。     

弹性体对废旧PS/废旧ABS/HDPE/木粉复合材料性能影响

探讨了苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物热塑性弹性体(SBS)、三元乙丙橡胶(EPDM)、丁苯橡胶(SBR)3种弹性体对废旧聚苯乙烯(PS)/废旧丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)/高密度聚乙烯(HDPE)/木粉复合材料物理及力学性能影响.结果表明,3种弹性体不但不会导致废旧PS/废旧ABS/HDPE/木粉复合材料密度的增加,而且有利于降低复合材料的吸水率,改善复合材料的冲击韧性;添加SBS的废旧PS/废旧ABS/HDPE/木粉复合材料综合性能最优,密度为0.90 g/cm3,冷、热水中的吸水率分别降至0.87％,1.32％,冲击强度增至3.1 kJ/m2.     

HDPE-g-MAH增容HDPE/木粉复合材料润滑剂的优选和热性能研究

使用自制HDPE-g-MAH做增容剂,通过双螺杆挤出机熔融共混制备了四种不同润滑剂的HDPE/木粉复合材料,对样品进行了力学性能测试；采用差示扫描量热分析(DSC)和热变形温度曲线测试考察了木粉和相容剂的加入分别对复合材料热、力学性能的影响。结果表明,润滑剂的种类和用量对HDPE/木塑复合材料的力学性能有较大的影响：与其它润滑剂相比,聚乙烯蜡具有更好的润滑作用和分散作用；DSC测试显示,木粉的加人提高了聚乙烯基体结晶度,相容剂使木粉的界面得到明显的改善,有利于聚乙烯的结晶；热变形温度曲线对比表明,木塑复合材料的热变形温度较聚乙烯有了很大的提高,有着更好的耐热性能。     

木粉抽提物对PE-HD/木粉复合材料力学性能的影响

采用不同的方法对木粉进行抽提处理,研究木粉抽提物对高密度聚乙烯(PE-HD)/木粉复合材料力学性能的影响,结果表明:木粉抽提物的移出,使木粉颗粒变得较疏松和有孔隙存在,增强了木粉在PE-HD闻的分散性,从而提高复合材料的力学性能.其中热水抽提的木粉对复合材料的力学性能提高最显著.     

相容剂对低密度聚乙烯/碳纤维导电复合材料性能的影响

以低密度聚乙烯(LDPE)为基体,碳纤维(CF)为导电填料,加入一定量的马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)在转矩流变仪中共混制备了LDPE/CF复合材料。研究了PE-g-MAH含量对于复合材料导电性能,热性能,力学性能和流变性能的影响。同时通过SEM分析了填料与基体树脂之间的相容性。经研究发现,加入适量的PE-g-MAH会使复合材料的电性能稍有降低但是力学性能却有显著提高,但过多的PE-g-MAH会严重影响材料的电性能和力学性能,并增加材料的黏度。     

不同树种木粉/PE-HD复合材料性能比较

以水曲柳、落叶松木粉为填料,与高密度聚乙烯(PE-HD)复合,对比研究不同树种对复合材料力学性能和加工流变性的影响.研究结果表明:未加界面相容剂,水曲柳木粉/PE-HD复合材料(MWF/PE-HD)的力学性能高于落叶松木粉/PE-HD复合材料(LWF/PE-HD)(缺口冲击强度除外);5％MAPE的加入,使2种复合体系的力学性能大幅提高并且MWF/PE-HD力学性能的数值大大好于LWF/PE-HD.转矩流变数据显示,在木粉添加量较高时,LWF/PE-HD有更好的加工性能.扫描电子显微镜(SEM)显示水曲柳木粉在PE-HD基体中的分散性以及界面黏结性都要好于落叶松木粉复合材料.