玻璃纤维增强硼改性酚醛树脂复合材料的性能

研究了玻璃纤维(GF)含量对玻璃纤维增强硼改性酚醛树脂(GF/BPR)复合材料力学性能、耐热性能的影响.结果表明:随着玻璃纤维含量的增加,GF/BPR复合材料的弯曲强度和压缩强度均提高,当玻璃纤维含量达到50%(质量分数,下同)时,其弯曲强度和压缩强度达到最大值;GF/BPR复合材料的冲击强度随着玻璃纤维的增加而增大,当玻璃纤维含量达到70%时,GF/BPR复合材料的冲击强度达到最大值;GF/BPR复合材料的软化变形随着玻璃纤维含量的增大而逐渐降低;当玻璃纤维含量为50%时,GF/BPR复合材料的热变形温度达到196.6℃,比纯BPR提高了51.3℃,而热膨胀系数则降低近1个数量级,为1.6×10-5℃-1.     

石膏晶须增强树脂基复合材料的制备与性能研究

试验以脱硫石膏为原料,采用常压酸化法,制备石膏晶须增强树脂基复合材料。研究稳定化试剂对石膏晶须的稳定性的影响,同时研究晶须表面处理和不同石膏晶须掺量对树脂基复合材料的增强作用。利用扫描电镜、金相显微镜和X射线衍射仪等测试手段,分析石膏晶须的长径比和微观形貌,并对石膏晶须增强树脂基复合材料进行力学性能测试、断面扫描和增强作用机理分析。试验得出:1%的油酸钠对半水石膏晶须的稳定效果最好,其150min产物的长径比仍可达17.9;掺加经KH-550表面处理的石膏晶须的树脂基复合材料,其弯曲强度和压缩强度分别达到39.28MPa和78.74MPa,比掺加未经表面处理的石膏晶须的试样分别提高10.00%和9.01%;掺加适宜掺量的石膏晶须可有效改善复合材料的力学性能,当石膏晶须的掺量为5%时,试样的弯曲强度达到最大值39.28MPa,比未掺加晶须的空白试样的弯曲强度增加了46.29%;当石膏晶须的掺量为10%时,试样的压缩强度达到最大值96.62MPa,比未掺加晶须的空白试样压缩强度增加65.93%。     

硼改性酚醛树脂的合成及其复合材料的性能

从催化剂用量、反应时间和温度等方面研究了合成工艺条件对硼改性酚醛树脂(BPR)性能的影响,研究了碳纤维/硼改性酚醛树脂(CF/BPR)复合材料性能与碳纤维含量及其表面处理的关系.结果表明:在特定的反应温度、时间和催化剂条件下,可以合成出性能良好的BPR.随着碳纤维含量的增加,CF/BPR复合材料弯曲强度、弯曲模量和冲击强度均逐渐增加;当碳纤维含量达到30%(质量分数)时,CF/BPR复合材料弯曲强度、弯曲模量和冲击强度达到最大值.CF/BPR复合材料弯曲强度和弯曲模量因碳纤维的表面处理而提高,但冲击强度却略有下降.     

聚合物对轻集料混凝土性能的影响

研究了聚合物对轻集料混凝土性能的影响.试验结果表明,当EVA乳液掺量5%～15%时,轻集料水泥混凝土的抗压强度和抗折强度有较大的提高,当掺量为10%时,抗压强度达到28.87 MPa,比空白样提高了70.83%;当掺量为15%时,抗折强度达到6.33 MPa,比空白样提高了79.32%.在轻集料水泥混凝土中掺入聚合物,大大提高了轻集料混凝土的折压比,脆性减小,改善了轻集料混凝土的韧性.聚合物轻集料水泥混凝土的抗渗性、抗冻性显著提高.     

高密度聚乙烯木塑复合管的研制

采用双螺杆挤出制各高密度聚乙烯/木塑复合材料,研究各组分及配比对复合材料性能的影响,并制备了木塑复合管材.结果表明,当木粉含量在60份以内时,木塑复合材料的拉伸强度变化不超过2MPa,弹性模量随木粉含量的增加而增大,但韧性有一定的下降,复合材料具有良好的加工流动性.增容剂对HDPE/木粉复合材料都起到了一定的增强效果,针状硅灰石的加入明显提高复合材料的拉伸强度和弯曲模量.所制备的木塑复合管材的线性收缩率为1.8%,拉伸强度为29 MPa,弯曲模量为1400 MPa,线膨胀系数为1.33×10-4/℃.     

聚合物乳液对再生GRC 材料的影响研究

将废混凝土破碎筛分后作为骨料取代GRC中的天然石英砂,研究了废混凝土取代率和聚合物乳液固含量对再生GRC试件的力学性能和耐久性能的影响,并与普通GRC试件的相关性能进行了对比。结果表明:当聚合物乳液固含量为5.64%,废混凝土颗粒替代天然石英砂比例为30%时,再生GRC试件的7d抗压强度达到53.8MPa,7d抗弯强度达到19.2MPa,7d抗冲击强度达到30.3KJ/m~2,强度损失率均低于0.3%,各项性能指标均优于JC/T940-2004《玻璃纤维增强水泥(GRC)装饰制品》中一等品的要求。     

玻璃纤维和聚酯纤维混凝土力学性能的研究

研究了玻璃纤维和聚酯纤维水泥混凝土的力学性能。结果表明,在90d龄期时,聚酯纤维和玻璃纤维水泥混凝土的抗压强度分别达到了57.9MPa和51.3MPa,比同龄期素混凝土试样的43.7MPa分别提高了32.5%和17.4%;而劈拉强度分别达到了5.65MPa和4.94MPa,比同龄期素混凝土试样的4.01MPa分别提高了40.9%和23.2%,聚酯纤维混凝土的劈拉强度、抗压强度都明显高于玻璃纤维混凝土,而且玻璃纤维和聚酯纤维对混凝土均有明显的约束其裂缝扩展的能力,表现为在28d龄期时,玻璃纤维混凝土的断裂能达到了107.4kJ,比基准混凝土的88.2kJ提高了21.8%,而聚酯纤维混凝土的断裂能则达到了138.6kJ,比基准混凝土提高了57.1%。     

温石棉纤维增强聚丙烯基木塑材料牲能的研究

利用对人体健康无伤害的温石棉纤维增强木塑复合材料.实验结果表明,加入温石棉纤维后,木塑复合材料的物理机械性能得到大幅度的提高.温石棉纤维含量为15%时,木塑材料的弯曲强度提高24.3%,冲击强度提高40%,拉伸强度提高42.3%,与玻璃纤维增强木塑复合材料的效果相当.温石棉纤维的储量丰富,更具有价格优势.     

温度对木塑复合材料弯曲性能影响的试验研究

研究了温度变化对木塑复合材料弯曲性能的影响.试验结果表明,PE/木粉木塑复合材料的弯曲强度在6℃左右达到最大值,当温度升高或降低时,材料的弯曲强度和弯曲模量也降低;木塑复合材料的弯曲强度和弯曲模量随着木质纤维掺量的增加而增大,在木粉掺量为65%时弯曲强度达到最大值.因此,可以根据使用环境的不同,选择合适的配方生产木塑复合材料.     

玻璃纤维混凝土抗折性能及弯曲韧性试验研究

为研究玻璃纤维对混凝土的抗折性能及弯曲韧性的影响,以玻璃纤维掺量、玻璃纤维长度和混凝土基体强度等级为主要参数,对玻璃纤维混凝土小梁试件进行弯拉试验。结果表明：玻璃纤维掺入混凝土后,破坏形态得到改善,破坏后试件整体性能良好,抗折强度以及弯曲韧性均有显著提高;0.5%～1.5%时抗折强度随玻璃纤维掺量的增加而提高,1.5%～2.0%时随玻璃纤维掺量的增加而降低;抗折强度与弯曲韧性随玻璃纤维长度与基体强度的增加而增加。玻璃纤维可有效改善混凝土的抗折性能与弯曲韧性。     

秸秆处理方式对硅酸盐水泥基秸秆复合材料力学性能的影响

以普通硅酸盐水泥为基体,与玉米秸秆纤维复合制成硅酸盐水泥基秸秆复合材料,研究了酸、碱、盐3种玉米秸秆处理液的浓度与处理时间对复合材料力学性能的影响规律,并确定了3种处理液的最佳处理浓度和处理时间。研究结果表明:当3~4 cm的秸秆纤维掺加量为50%(占水泥体积的百分比)时,随着NaOH浓度从4%增加至6%,复合材料的抗折强度增加,抗压强度增加,当NaOH浓度为6%,处理时间为12 h时,复合材料的抗折强度和抗压强度最高,分别为11.7、26.8 MPa;随着H2O2浓度从2%增加至8%,复合材料的抗折强度增加,抗压强度增加,当H2O2浓度为8%,处理时间为10 min时,复合材料的抗折强度和抗压强度最高,分别为11.3、23.6 MPa,H2O2浓度为2%,处理时间为20 min时,复合材料的抗折强度最高,为11.7 MPa,处理时间为50 min时,复合材料的抗压强度最高,为25.5 MPa;随着Na2SiO3浓度从1%增加至2%,复合材料的抗折强度增加,抗压强度增加,当Na2SiO3浓度为2%,处理时间为10 min时,复合材料的抗折强度和抗压强度最高,分别为9.9、20.1 MPa。     

三维间隔连体玻璃纤维织物增强泡沫混凝土的研究

研究了三维间隔连体玻璃纤维织物增强泡沫混凝土的弯曲强度、拉拔强度以及导热系数。结果表明:三维间隔连体玻璃纤维织物可以使泡沫混凝土的弯曲强度达到3.11 MPa,比空白对照组提高了12倍;拉拔强度达到0.185 MPa,比空白对照组提高了7倍;导热系数为0.138 W/(m·K),仍具有很好的保温隔热性能。并对三维间隔连体玻璃纤维织物增强泡沫混凝土力学性能及导热性能变化机理进行了研究。     

脱硫石膏晶须增强树脂基复合材料的研究

本课题以脱硫石膏晶须主要原料,研究了KH-550对脱硫石膏晶须的表面处理,测试了石膏晶须增强树脂基复合材料的弯曲强度、压缩强度。实验表明,晶须的掺量为5%时,试样的弯曲强度达到最大值,比未掺加晶须的树脂试样弯曲强度增加了28.1%;当石膏晶须的掺量为10%时,试样的压缩强度达到最大值,比未掺加晶须的树脂试样压缩强度增加了26.67%。     

水性阻尼涂料的力学性能研究

研究了以不同质量分数的纯丙乳液,不同质量分数的硅溶胶替代纯丙乳液,以及不同的玻璃纤维添加量制备的水性阻尼涂料的附着力和冲击强度。结果表明,.随着纯丙乳液质量分数的增加,阻尼浆的附着力和冲击强度都呈现出先增加,后降低的趋势,并且在纯丙乳液质量分数为43%时,阻尼浆附着力和冲击强度都达到最大,具有最佳的力学性能。硅溶胶的引入,显著提高了阻尼浆的附着力和冲击强度,但添加量超过一定临界值后,不会再对阻尼浆力学性能有更多贡献。玻璃纤维的量对阻尼浆附着力并无明显影响,但能够显著提高阻尼浆的冲击强度,但当添加量超过临界值后,又会降低阻尼浆的冲击强度,其最优的添加量为1.5%~2.5%。     

耐碱玻璃纤维混凝土的弯曲韧性

研究了耐碱玻璃纤维对混凝土弯曲韧性和变形能力的影响.试验结果表明,玻璃纤维可以显著提高混凝土的抗弯拉强度,当纤维掺量为2.0、2.7 kg/m3时,纤维混凝土的抗弯拉强度分别比素混凝土提高12.7%和19.3%,而掺量为1.6 kg/m3时对混凝土的弯拉强度改善很小.耐碱玻璃纤维掺入可显著提高混凝土的弯曲韧性,韧性指数,I5比素混凝土提高3.13～3.64倍,I10提高5.35～6.28倍,I30提高10.92～12.52倍.耐碱玻璃纤维混凝土的I5比聚丙烯纤维混凝土提高62%.     

玻璃纤维增强纳米CaCO3改性聚氯乙烯基复合材料力学性能研究

分别对纳米CaCO3、玻璃纤维、纳米CaCO3与玻璃纤维共填充增强的聚氯乙烯（PVC）复合材料的拉伸、弯曲、冲击强度进行了研究。研究结果表明,在PVC基体中同时加入纳米CaCO3和玻璃纤维时,复合材料的拉伸强度和弯曲强度提高效果都比添加单一物质时好,但其冲击强度比只添加纳米CaCO3时差,可能是由于玻璃纤维的脆性造成的。     

水性环氧树脂改性水泥砂浆的制备及抗裂性能

利用聚乙二醇单甲醚和过量的环氧树脂反应原位制备活性乳化剂,未反应的环氧树脂在加水后可以被乳化成水性环氧树脂乳液。当聚乙二醇单甲醚占环氧树脂质量的20%时,可以得到粒径为0.7μm、粘度为420 mpa·s、在5 000 rpm转速下离心稳定的水性环氧树脂乳液。利用该乳液制备水性环氧树脂改性水泥砂浆,研究了砂浆的抗压强度、抗折强度以及抗裂性能。结果表明,聚灰比为15%时抗压强度达到最大值62MPa,抗折强度达14 MPa;当聚灰比≥10%才能满足抗裂性能的要求。     

硅烷偶联剂浓度对EPS砌块物理力学性能及保温性能影响

为改善EPS和水泥的结合能力,研制了物理力学性能更佳的EPS砌块。通过试验研究了不同浓度硅烷偶联剂对EPS砌块在不同龄期的抗压强度、弹性模量、吸水性能以及保温性能的影响,以无改性剂EPS砌块为对照组。结果表明:龄期一定时,EPS砌块的抗压强度随着硅烷偶联剂浓度增加呈先增加后降低的趋势,其浓度为6%时达到最大,28 d抗压强度相对于对照组增加了13.15%;弹性模量随着硅烷偶联剂浓度的增大而呈现先增大后减小的趋势,当其浓度为6%时达到最大值46 659 MPa,相对于对照组增加了68.07%;在一定时间内(24 h),增大硅烷偶联剂浓度可提高EPS砌块的吸水性能;硅烷偶联剂浓度对EPS砌块导热系数的影响不显著。因此得出,适宜的硅烷偶联剂浓度(6%)能够较大地改善EPS砌块的物理力学性能。     

温石棉纤维增强聚丙烯基木塑材料性能的研究

利用对人体健康无伤害的温石棉纤维增强木塑复合材料。实验结果表明,加入温石棉纤维后,木塑复合材料的物理机械性能得到大幅度的提高。温石棉纤维含量为15％时,木塑材料的弯曲强度提高24.3％,冲击强度提高40％,拉伸强度提高42．3％,与玻璃纤维增强木塑复合材料的效果相当。温石棉纤维的储量丰富,更具有价格优势。     

硅烷偶联剂的界面性能研究及机理探讨

采用红外光谱表征了硅烷偶联剂的结构;并用硅烷偶联剂预处理金属(铝)、玻璃纤维表面,然后用硅橡胶胶粘剂粘接金属与金属的界面,用玻璃纤维增强不饱和树脂,测定其粘接剪切强度及拉伸强度。试验结果表明:经过硅烷偶联剂预处理后,不论是金属界面间粘接剪切强度,还是玻璃纤维增强不饱和树脂的拉伸强度均有明显提高。并用硅烷偶联剂的结构、反应机理分析讨论试验结果。