玻璃纤维/光敏树脂复合材料的3D打印及其力学性能

为解决光固化3D打印树脂材料强度低的问题,将玻璃纤维与光敏树脂复合,采用光固化3D打印技术制备玻璃纤维增强复合材料,分析了玻璃纤维经硅烷偶联剂改性处理以及玻璃纤维的铺层方式对复合材料力学性能的影响.结果表明:玻璃纤维可提升复合材料的拉伸强度和弯曲强度,相比于未处理的玻璃纤维,经硅烷偶联剂处理的玻璃纤维对复合材料力学性能...     

硅烷偶联剂改性TiO2/聚丙烯酸树脂复合材料的制备及其复鞣性能

以γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)、TiO₂为原料,通过脱水缩合反应制备出一种新型硅烷偶联剂改性TiO₂填料,将硅烷偶联剂改性TiO₂与聚丙烯酸树脂球磨共混制备复合材料,并应用于制革复鞣填充工序。研究结果表明:KH550与KH560物质的量之比为4∶6,TiO₂与硅烷偶联剂物质的量之比为100∶7.5,温度为30℃,pH值为10时,此时硅烷偶联剂改性TiO₂粒径分布系数最小为0.212,粒径为4660 nm。将硅烷偶联剂改性TiO₂/聚丙烯酸树脂(SCA-TiO₂-PAC)复合材料应用于制革复鞣填充工序,与聚丙烯酸树脂相比,物理机械性能可提升10%左右,甲醛含量可下降至16 ppm以下。     

玻纤滤纸表面荷电性能对水过滤性能影响的研究

对于玻纤滤纸,通过降低孔径来提升对亚微米级颗粒物过滤效率的方法已难以满足日益提高的应用需求,通过改变滤纸表面荷电性能成为重要且可行的途径。以亚微米级玻璃棉为主要原料,通过湿法成型制备玻纤滤纸,并采用四种型号的硅烷偶联剂(KH792、KH550、KH560、KH570)对玻纤滤纸进行改性处理。对比分析了不同硅烷偶联剂处理前后玻纤滤纸孔径、抗张强度以及Zeta电位的变化,探究了不同硅烷偶联剂对玻纤滤纸水过滤性能的影响。结果表明：与KH550、KH560和KH570相比,经KH792处理后的玻纤滤纸具有最大的Zeta电位以及最佳的水过滤性能,对0.3μm颗粒的过滤效率超过98%,与未处理的玻纤滤纸相比,过滤效率提高了17.74%,为水过滤用高性能玻纤滤纸的研制提供了参考。     

偶联剂处理对自修复微胶囊材料分散性及复合层合板弯曲性能的影响

 为改善自修复材料中微胶囊的分散性及其对复合材料力学性能的影响,采用KH550 和KH560偶联剂对微胶囊表面进行改性处理,研究自修复微胶囊在玻璃织物增强复合材料（GFRP）的分散性及其弯曲性能。结果表明,用KH560偶联剂处理后,自修复微胶囊在GFRP的分散改善达64.7%,优于KH550处理微胶囊分散性, 但却使得制备的GFRP的弯曲强度降低。通过SEM分析发现,偶联剂处理后微胶囊与树脂基体界面良好。     

聚苯硫醚/玻璃纤维轻质复合材料制备及性能研究

聚苯硫醚纤维与玻璃纤维按照质量比60∶40进行混合,再梳理成网、针刺成毡,经热压成型工艺制得4种不同厚度的复合材料,并对其厚度、面密度、热变形温度、力学性能及隔声性能进行测试。结果表明:聚苯硫醚/玻璃纤维轻质复合材料的耐热性能较好,热变形温度均为270℃以上;其中,厚度为1.5 mm的聚苯硫醚/玻璃纤维轻质复合材料面密度最小,拉伸强度和弯曲强度最大,隔声性能较好,最大隔声量出现在频率5 000 Hz处。     

偶联改性苎麻环氧树脂复合材料性能研究

采用硅烷偶联剂KH550和钛酸酯偶联荆NDZ201处理苎麻纤维,分析了处理前后苎麻纤维的回潮率变化,以及苎麻增强环氧树脂复合材料在改性前后的力学性能变化.结果表明随着偶联剂浓度的增加,苎麻纤维回潮率降低,并且复合材料的力学性能得到不同程度的提高.     

高硅氧玻璃纤维对多孔碳基复合材料力学性能的影响

为提高碳基复合材料的力学性能,采用高硅氧玻璃纤维改性酚醛泡沫,通过发泡法制备碳基复合材料前驱体,并对其进行碳化得到多孔碳基复合材料.利用悬臂梁冲击试验机、微机控制电子万能试验机对该多孔碳基复合材料的力学性能进行表征,研究高硅氧玻璃纤维的质量分数、长度及纤维直径对多孔碳基复合材料力学性能的影响.结果表明,纤维直径为6.5μm的玻璃纤维增强效果最明显,且当玻璃纤维质量分数为6%,纤维长度为6mm时,碳基复合材料的力学性能最优,此时复合材料压缩强度为0.36MPa,冲击强度为1.43kJ/m~2,弯曲强度为0.47MPa.     

玻璃纤维增强稻壳粉/非医疗废弃物秸塑复合材料的性能

将玻璃纤维掺入稻壳粉/非医疗回收塑料秸塑复合材料中,制备出具有增强效果的环保型秸塑复合材料,探讨玻璃纤维的长度和含量对秸塑复合材料力学性能的影响。研究表明,随着玻璃纤维加入量和长度的增加,秸塑复合材料的力学性能呈现先增加然后降低的趋势,当玻璃纤维的含量为23%,长度为6mm,同时采用3%的硅烷偶联剂处理后,稻壳粉/非医疗回收塑料秸塑复合材料的力学性能达到最优,拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量分别为16.27MPa、1241.14MPa、19.91MPa、1207.21MPa。通过观察复合材料断口的SEM图片,表明玻璃纤维的拔出为秸塑复合材料主要的破坏形式。     

氨基硅烷偶联剂用于宣纸脱酸加固研究

研究了3种氨基硅烷偶联剂(KH791、KH550、JH-M902)对宣纸的脱酸加固作用。采用纸张抗张强度、耐折度、p H值、白度等对加固性能进行分析,利用红外光谱和扫描电子显微镜表征了处理前后宣纸的结构。结果表明,氨基硅烷偶联剂的分子结构对宣纸加固性能影响显著,单一KH791对宣纸加固效果最好;经KH791处理能明显提高宣纸的抗张强度,同时可大幅度提高宣纸的耐折度。氨基硅烷偶联剂的碱性可以中和纸张老化过程中生成的酸,加固处理后的宣纸抗老化能力明显提高。     

涤纶表面改性处理对其增强复合材料冲击性能的影响

为提高涤纶增强复合材料的界面结合性能,对涤纶进行改性处理,处理的方法有碱、等离子体和硅烷偶联剂等,再与双酚A环氧乙烯基树脂制备复合材料。利用扫描电子显微镜和摆锤冲击试验机对经过改性处理前后涤纶的表面形态以及涤纶/乙烯基增强复合材料的冲击性能进行测试和分析。结果表明:在经过表面改性处理之后,其表面性能改变引起的界面性能变化对复合材料的综合性能产生影响。表面改性后的涤纶表面粗糙程度有了明显地改善,复合材料的冲击强度在碱处理时间为1 h时达到最大,是未经任何处理的2.488倍,经等离子体改性处理后,复合材料冲击韧性是未经任何处理的2.696倍,经硅烷偶联剂处理的试样耐冲击性能最佳,其复合材料冲击韧性是未经任何处理的2.912倍。     

Mechanical properties improvement of silane addition epoxy/3D orthogonal woven composite material

In this study, the influence of silane addition on mechanical properties of epoxy/3D orthogonal glass fiber woven composite was studied. The KH560 silane modification composite specimen reinforced with 3D orthogonal woven fabric/epoxy was manufactured by means of Resin Infusion under Flexible Tooling. The mechanical properties of the epoxy/3D glass fiber woven composites were characterized by tensile and bending tests. The tensile and bending properties of silane-modified 3D orthogonal woven glass composite in warp and weft directions were compared with the pristine or epoxy/glass composite material not coupled using silane. The results show that the tensile and bending properties in warp and weft directions have been improved due to the silane addition. The bonding strength between the fiber and matrix was improved and the delamination and debonding between fiber and matrix was retarded and shifted to cohesive failure of the matrix due to the silane modification. Electron microscopy of the fracture and failure modes of the test specimens were used to support the results and conclusions.     

编织管增强PVDF中空纤维膜界面处理及性能研究

为解决污水处理过程中PVDF中空纤维膜易剥离和分层问题,以两种涤纶编织管作为中空纤维膜的增强体,分别使用硅烷偶联剂KH570和丙烯酸酯黏合剂对编织管外表面进行预处理,以增强编织管与PVDF铸膜液的结合性能。通过测试编织管增强PVDF复合膜的水通量、孔隙率及爆破强度,分析复合膜表面及截面微观形貌,对比两种改性剂用量对两种编织管增强复合膜性能的影响。结果表明:随着改性剂用量增加,经硅烷偶联剂KH570及丙烯酸酯粘合剂处理后的复合膜与未处理的复合膜相比较,水通量略有下降;孔隙率呈逐渐减小的趋势;拉伸强度及爆破强度均有较大幅度的提高;综合比较,两种整理剂用量达到3 g/5 m时,增强复合膜各项性能最优,其中线密度为42.79 tex的2#编织管增强复合膜性能好于线密度为27.78 tex的1#编织管增强复合膜。     

偶联剂对ABS／A1N复合材料力学性能的影响

利用熔融共混法制备了ABS／A1N复合材料，研究了不同的偶联剂用量对其力学性能的影响。结果表明：当使用1。5％的硅烷偶联剂KH-570处理A1N后，可使复合材料的拉伸强度提高34％，缺口冲击强度提高96％以上；钛酸酯101的用量为2.0％时改性效果最好，可使复合材料的拉伸强度提高39％，缺口冲击强度提高300％。通过对缺口冲击断面的SEN分析发现，经过偶联剂改性的A1N与ABS基体的界面粘合作用增强，可使复合材料抵抗外力的能力得到提高。     

玄武岩纤维土工格栅与沥青黏结性

玄武岩纤维是非结晶态无机纤维,表面光滑的圆柱形实体纤维。玄武岩纤维土工格栅与沥青之间是简单的包覆,两者之间结合力较差。本文通过在对玄武岩纤维成分结构进行分析基础上,采用硅烷偶联剂（KH550、KH570）、铝锆偶联剂（TL-1、TL-6）对玄武岩纤维土工格栅片进行表面处理,将土工格栅片在液态沥青中短暂浸泡后进行水浸实验分析,得出玄武岩土工格栅片经过硅烷偶联剂KH570处理后,其与沥青的黏结性很好,等级达到5级。     

硅烷偶联剂对玄武岩织物拉伸性能的影响

试验使用不同浓度的硅烷偶联剂KH - 550对玄武岩纤维织物进行表面改性处理,采用Instron 3369型万能强力机测试了处理前后试样的拉伸性能,期望得出最佳的偶联剂浓度;利用FEI QUANTA200型扫描电子显微镜观察处理前后的玄武岩纤维表面形态,从微观角度分析KH - 550对玄武岩纤维的改性机理.结论是:当KH - 550的浓度为0.75％时,拉伸强度和弹性模量达到最大;观察处理前后的玄武岩纤维表面形态看出,KH - 550与玄武岩纤维发生偶联反应,附着在纤维表面形成一层薄膜,使其表面变得凹凸粗糙,有利于改善玄武岩长丝与有机聚合物间的界面黏结状况.表明采用KH - 550对玄武岩纤维织物进行表面改性处理,可以改善其表面,同时不损伤拉伸性能.     

PPTA@ZnO NWs的功能化修饰及导热绝缘纸基材料的制备与研究

为了提高芳纶纤维纸基材料的导热性,通过水热合成法在对位芳纶纤维(PPTA)表面生长氧化锌纳米线(ZnO NWs),进一步用硅烷偶联剂KH550对PPTA@ZnO NWs进行功能化修饰,采用湿法造纸技术制备PPTA@ZnO NWs-KH550纸基复合材料并研究其导热性能、绝缘性能及力学性能。结果表明,ZnO NWs成功地均匀包覆在PPTA表面。与PPTA纸基复合材料相比,PPTA@ZnO NWs纸基复合材料的导热系数可达0.455W/(m·K),提高115.64%,且介电强度满足绝缘要求。经硅烷偶联剂KH550功能化修饰后,PPTA@ZnO NWs-KH550纸基复合材料导热系数较修饰前基本保持不变,呈现优异的绝缘性和良好的力学性能,介电强度增加3.69%,拉伸强度提高58.75%。     

Interface treatment and performance study on fiber tube reinforced polyvinylidene fluoride hollow fiber membranes

Abstract

The fiber tube reinforced hollow fiber membranes are widely used in membrane bioreactor (MBR) due to their excellent mechanical and filtered properties. However, the poor adhesive power between fiber tubes and membranes restricted their service life in practice applications. Herein, we supply a facile and feasible surface coating modification methods for optimizing the interfacial bonding ability. The outer surfaces of the braided and knitted tubes were modified with silane coupling agent KH570 and acrylate adhesive before the fiber tube reinforced hollow fiber membranes were fabricated. The effects of different modifiers dosages on the morphology, tensile strength, bursting strength, pure water flux, porosity and mean pore size of the braided and knitted tubes reinforced hollow fiber membranes were evaluated respectively. Moreover, the effects of different modifiers on the fabric tubes with different structure were analysed. The results showed that the optimum dosage of the two modifiers was 3?g/5m. It is revealed that the minute quantities of modifiers applied to the tubes could improve not only the interfacial combination of the reinforced membrane, but also their strength and penetration performance.