剑麻纤维增强聚丙烯复合材料的制备及性能研究

制备了剑麻纤维增强聚丙烯（PP）复合材料,考察了纤维含量及马来酸酐接枝PP（MPP）增容剂对复合材料孔隙率及力学性能的影响,并采用修正的数学模型分别对复合材料的拉伸强度和拉伸弹性模量进行预测。结果表明,随着纤维含量的增加,复合材料的孔隙率先增大后减小,纤维质量分数为30％时孔隙率达到最大值。未添加MPP增容剂时,复合材料的拉伸及弯曲性能在纤维质量分数小于30％时变化幅度较小,40％时则有较大幅度提高;冲击强度随着纤维含量增加而提高。当添加MPP增容剂时,复合材料的力学性能随纤维含量的增加而提高。拉伸性能的预测结果与实测结果比较一致。     

增容剂PE-LD-g-MAH对低密度聚乙烯／木质素共混体系性能的影响

研究了低密度聚乙烯(PE-LD)与马来酸酐(MAH)的接枝共聚物PE-LD-g-MAH对低密度聚乙烯/木质素共混体系微观形态、流变行为、热性能和力学性能的影响。DSC-TC综合热分析表明,添加增容剂的共混体系的熔融温度降低,热稳定性提高;流变性能分析表明,共混体系的加工性能良好;扫描电子显微镜(SEM)分析显示,添加增容剂后木质素分散相尺寸明显减小,分散程度提高;PE-g-MAH可以有效提高低密度聚乙烯/木质素吹塑薄膜的力学性能,且当木质素、低密度聚乙烯和PE-LD-g-MAH质量比为25/75/10时,力学性能最优。     

导热PE-LD复合材料的制备与性能研究

采用低密度聚乙烯(PE-LD)为基体材料,石墨、Al N为导热填充材料,通过双辊混炼、模压制备了导热复合材料,并对该复合材料的导热性能、力学性能、热行为进行了分析。结果表明,随着石墨或Al N含量的增加,PE-LD/石墨复合材料和PE-LD/Al N复合材料的热导率逐渐增大;PE-LD/石墨复合材料的热导率高于PE-LD/Al N复合材料的热导率。当石墨与Al N的总质量分数为50%、石墨与Al N的质量比为4∶1时,PE-LD/石墨/Al N复合材料的拉伸强度、弯曲强度均达到最大值,分别为12.8,17.15 MPa;此时PE-LD/石墨/Al N复合材料的热导率达到最大值,为0.618 W/(m·K),略低于添加质量分数50%的石墨时的PE-LD/石墨复合材料的热导率[0.634 W/(m·K)];当石墨与Al N质量比为1∶4时,PE-LD/石墨/Al N复合材料的热导率为0.488 W/(m·K),高于只添加质量分数50%Al N的PE-LD/Al N复合材料的热导率[0.410 W/(m·K)]。当石墨和Al N总质量分数为50%时,随着Al N含量的增加,PE-LD的结晶度增大。     

硅灰石填充尼龙1010复合材料的制备与力学性能*

利用硅烷偶联剂KH550改性硅灰石,然后通过熔融共混法制备了尼龙(PA)1010/硅灰石复合材料,采用扫描电子显微镜(SEM)、熔体流动速率(MFR)和力学性能测试及动态力学分析(DMA)等对复合材料进行了分析与表征。结果表明,硅灰石均匀分散在PA1010基体中;复合材料的MFR随硅灰石含量的增加而降低,但挤出和注射成型实验表明,当硅灰石质量分数≤70%时,复合材料仍具有良好的加工性能;硅灰石的加入显著提高了PA1010的拉伸性能和弯曲性能,当硅灰石质量分数为70%时,复合材料的拉伸弹性模量与拉伸强度比纯PA1010分别提高了256%与29%,弯曲弹性模量与弯曲强度则分别提高了367%与93%;复合材料的动态储能模量随硅灰石含量的增加而大幅提高,当硅灰石质量分数为70%时,在玻璃化转变温度下的动态储能模量提高了约376%。     

家具用PP基木塑复合材料的制备与力学性能

以聚丙烯(PP)为木塑复合材料基体,分别加入4种增强剂和3种增韧剂,通过共混挤出制备PP基木塑复合材料,研究了4种增强剂含量和粒径以及3种增韧剂含量对复合材料力学性能的影响。结果表明,随着增强剂含量增加,复合材料的弯曲强度表现出先升后降趋势,随着增强剂粒径减小,复合材料的弯曲强度提高,增强效果从高到低依次为硅灰石、滑石粉、碳酸钙和硫酸钡;当硅灰石粒径为10μm、质量分数为15%时,复合材料具有最优的拉伸、弯曲以及缺口冲击强度。增韧剂乙烯–辛烯共聚物(POE)、三元乙丙橡胶(EPDM)和苯乙烯–丁二烯–苯乙烯共聚物(SBS)可以大幅提高复合材料的缺口冲击强度,增韧效果从高到低依次为POE,EPDM和SBS。当粒径为10μm的硅灰石和POE质量分数分别为15%和20%时,复合材料综合力学性能最好,缺口冲击强度为17.61 k J/m2、拉伸强度为27.65 MPa、弯曲强度为30.28 MPa,其弯曲强度优于目前常用木质人造板材,可满足家具行业应用。     

芦苇纤维/废旧聚乙烯复合材料的研究

采用芦苇纤维填充废旧聚乙烯,研究了芦苇纤维偶联处理、增容剂用量、芦苇纤维用量、芦苇纤维粒径大小对复合材料性能的影响。结果表明,偶联剂用量为芦苇纤维用量的1.3%(质量分数)左右、增容剂为15份时复合材料综合性能最佳,随芦苇纤维用量的增加和粒径的增大会使复合材料拉伸强度、冲击强度下降。     

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。     

PE-LD/桉木粉复合材料的制备及其性能研究

以自制的低密度聚乙烯接枝马来酸酐（PE-LD-g-MAH）为改性剂,分别使用双螺杆挤出机和开放式炼胶机制备了PE-LD/桉木粉复合材料。采用模压成型法制备了试片,探究了模压温度、模压时间、改性剂用量和不同的制备方法对木塑复合材料拉伸强度和缺口冲击强度的影响,并采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱对其形貌和结构进行了表征。结果表明,木塑复合材料较适宜的模压温度为160 ℃,模压时间为10 min;添加PE-LD-g-MAH并采用开放式炼胶机制备的复合材料的拉伸强度由空白样的16.53 MPa提高到24.46 MPa ,缺口冲击强度由2.04 kJ/m2提高到458 kJ/m2;PE-LD-g-MAH与木粉表面羟基发生了酯化反应,增加了界面黏结强度,从而提高了木塑复合材料的力学性能。     

高密度聚乙烯／蒙脱土纳米复合材料的制备与性能研究

采用马来酸酐接枝乙烯醋酸乙烯酯（EVA-g-MAH）和马来酸酐接枝低密度聚乙烯（PE-LD-g-MAH）为相容剂，制备了高密度聚乙烯傣脱土（PE-HD／MMT）纳米复合材料。用X射线衍射和扫描电镜对有机蒙脱土和PE-HD／MMT复合材料的结构进行了表征，研究了蒙脱土和相容剂含量对制备的纳米复合材料力学性能及热性能的影响。结果表明，相容剂的加入有利于插层。MMT在复合材料中呈纳米级分散。其层间距可由2．10nm增大至3．85nm。MMT含量为3％（质量分数，下同）、EVA-g-MAH含量为15％时，复合材料的综合力学性能最好，冲击强度和拉伸强度分别较PE-HD提高43．7％和5.8％。     

改性芦苇纤维/PE复合材料性能研究

以未处理芦苇纤维及通过硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂处理芦苇纤维作为增强体,以高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)共混物作为基体,制备了芦苇纤维/聚乙烯(PE)复合材料。探讨了不同偶联剂处理芦苇纤维对复合材料力学、加工性能以及微观结构的影响。结果表明:当HDPE和LDPE的共混质量比为30∶70、芦苇用量为30份时,所得复合材料的综合性能较好;采用硅烷偶联剂处理芦苇纤维/PE复合材料较未经处理复合材料的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度分别提高了29.3%,33.1%及31.5%,吸水率下降了47.5%,加工流动性有所提高,同时对热性能无不良影响。