秸秆纤维增强热塑性树脂基复合材料界面改性研究新进展

秸秆纤维增强热塑性树脂基复合材料是一种用途广泛的新型环保性材料。复合材料的界面相容性会直接影响复合材料的性能,界面改性技术的研究成为近年来研究的热点。本文综述了国内外对秸秆纤维增强热塑性树脂基复合材料界面改性技术的研究现状和新进展,叙述了对于秸秆纤维的几种典型表面处理方法的研究进展;重点分析了等离子体处理和生物酶处理这两种新型处理方法在秸秆表面预处理中的应用情况,并着重阐述了以马来酸酐接枝聚烯烃为主的界面相容剂和以硅烷、钛酸酯为主的低分子量偶联剂对复合材料界面改性效果的影响。此外,论文简要分析了秸秆/树脂复合材料界面改性技术的发展趋势,指出深入研究针对秸秆纤维的复合处理方法以及开发高效、环保和高性价比的界面改性剂是未来进一步改善秸秆/树脂复合材料应用性能的关键。     

有机纤维增强水泥基复合材料研究进展

目前有机纤维作为增强体被用于水泥基复合材料成为研究的热点。阐述了有机纤维对水泥基复合材料性能影响的研究进展。首先,介绍了不同种类有机纤维的性能,阐述了不同有机纤维对水泥基复合材料性能的影响,并分析了增强增韧机理。其次,分析了有机纤维性能对水泥基复合材料性能的影响。最后,对今后的进一步研究提出了建议。     

纳米粒子和PVA纤维增强水泥基复合材料抗裂性能研究

采用两种纳米粒子(纳米SiO2和纳米CaCO3),通过水泥基复合材料抗裂性能试验,探讨了PVA纤维和纳米粒子单掺和复掺两种情况下PVA纤维用量、纳米材料种类和用量对水泥基复合材料抗裂性能的影响.研究结果表明,在PVA纤维增强水泥基复合材料中掺入纳米SiO2,可以显著提高水泥基复合材料抗裂性能,而且在本文试验纳米粒子掺量范围内,水泥基复合材料抗裂性能随着纳米SiO2掺量的增加不断增强;在纳米SiO2水泥基复合材料中掺入PVA纤维,可以提高水泥基复合材料的抗裂性能,当纤维体积掺量不大于1.2%时,PVA纤维体积掺量较大的纳米水泥基复合材料具有较高的抗裂性能;纳米CaCO3与纳米SiO2均能增强水泥基复合材料的抗裂性能,纳米SiO2的增强效果略优于纳米CaCO3.     

玄武岩纤维及其增强水泥基复合材料研究进展

玄武岩纤维是一种新型无机绿色环保高性能纤维材料.综述了玄武岩纤维及其玄武岩纤维增强水泥基复合材料(basalt fiber reinforced cement-based composite)国内外最新研究进展,简要介绍了玄武岩纤维国内外研究进展,玄武岩纤维表面处理技术对界面性能的影响以及对提高复合材料整体性能的必要性,并重点介绍了玄武岩纤维增强水泥基复合材料力学性能研究和纤维增强机理以及玄武岩纤维水工混凝土及BFRP加固应用.最后对玄武岩纤维增强水泥基复合材料的发展研究方向进行了展望.     

高性能PVA纤维增强水泥基复合材料研究进展及应用

高性能PVA(聚乙烯醇)纤维增强水泥基复合材料(PVA-ECC)是一种具有应变硬化、多缝开裂能力和高能量吸收能力的超高韧性纤维增强水泥基复合材料。文中阐述了高性能PVA纤维增强水泥基复合材料的研究背景、进展以及基本性能。得出:与普通水泥基复合材料相比,PVA-ECC的抗弯抗拉以及抗压性能均有所提高,同时具有良好的延性和耐久性。目前,PVA纤维增强水泥基复合材料已成功应用于实际工程中。     

剑麻纤维增强水泥基复合材料研究进展

剑麻纤维具有环保、经济、力学性能良好等特点,近些年备受水泥基复合材料研究学者青睐.剑麻纤维具有较高的抗拉性能,弥补水泥基复合材料的脆裂的缺点;在水泥基复合材料中掺入较少的剑麻纤维可以较大提高水泥基复合材料抗拉性能和韧性.总结了剑麻纤维增强水泥基复合材料中剑麻纤维表面处理、制作工艺、宏观力学性能、微观结构的研究现状、未来发展动向、经济效益,并对剑麻纤维目前存在问题做了总结以及前景展望.     

秸秆建筑材料的应用及研究进展

综述了国内外秸秆在建筑材料中的应用及研究进展,重点介绍了秸秆砖、秸秆人造板材(使用胶黏剂和不使用胶黏剂)和秸秆水泥基复合材料等3种秸秆建筑材料的性能及特点,并对秸秆建筑材料目前存在的共性问题提出了展望。秸秆建筑材料性能优异,成本低廉,大力发展秸秆建筑材料,对于资源循环利用、环境保护和行业发展具有重要意义。     

秸秆纤维的改性对PBS复合材料性能的影响

采用改性剂改性后的玉米秸秆纤维增强聚丁二酸丁二醇酯(PBS),利用热压工艺得到了秸秆纤维/PBS复合材料;研究了苯甲酸、硬脂酸、硅烷、壳聚糖及乙酸5种改性剂对经超声波处理后的秸秆纤维/PBS复合材料性能的影响;采用EDS、SEM、FTIR及WXRD对改性前后的纤维及复合材料进行了分析.研究结果表明:5种改性剂对纤维均有改性效果,苯甲酸质量分数为2%-3%时,复合材料力学性能最优.     

玉米秸秆纤维/环氧树脂复合材料的制备与性能研究

以缩二脲改性的环氧树脂为粘胶剂,玉米秸秆纤维为增强材料,多异氰酸酯为相容剂,丁基缩水甘油醚为稀释剂制备玉米秸秆纤维/环氧树脂复合材料。利用FTIR对其进行结构分析,万能试验机进行力学分析,并研究了玉米秸秆纤维用量对复合材料力学性能和耐水性的影响。结果表明,当粘胶剂质量分数为15%,相容剂与秸秆纤维质量比为1∶3时所制备的复合材料具有良好的力学性能,厚度溶胀率和吸水率较低,是一种性能较为优良的新型环保型复合材料。     

纤维增强水泥基复合材料的新发展

介绍了纤维增强水泥基复合材料的应用与研究现状，展望了新型纤维增强水泥基复合材料的发展方向。     

秸秆增强木塑复合材料的研究与应用

为了提升农作物秸秆的附加值及利用率，文章综述了三种农作物秸秆与环保型塑料制备的木塑复合材料的研究和应用。以小麦秸秆、稻壳和玉米秸秆作为增强体，通过不同方法所制备的木塑复合材料具有优异的力学性能、热学性能和抗水性能，同时也具有较好的环保性能和降解性。此外，还介绍了秸秆基木塑复合材料在包装、现代园林、建筑材料和室内外家具等领域的应用，对提高植物纤维的利用率、改善界面相容性、促进可持续发展等方面进行展望。     

农作物秸秆增强氟石膏复合材料的微观结构研究

将玉米秸秆加入改性后的氟石膏中，研究改性剂、玉米秸秆对氟石膏复合材料结构性能的影响；并用苯丙乳液对玉米秸秆纤维进行表面处理，用以改善基体材料和增强材料的界面结合状况，由此显著提高制品性能。     

纳米粒子和PVA纤维增强水泥基复合材料抗渗性能研究

为研究PVA纤维掺量、纳米粒子掺量和种类对水泥基复合材料抗渗性能的影响,通过抗渗性试验测得了各组抗渗试件的渗水高度。纳米粒子的质量掺量分别为0.5%,1%,1.5%,2%,2.5%,PVA纤维的体积掺量分别为0.3%,0.6%,0.9%,1.2%,采用的纳米粒子包括纳米Si O2和纳米Ca CO3。研究结果表明,纳米Si O2可以显著提高PVA纤维增强水泥基复合材料抗渗性能,而且在纳米Si O2掺量低于2.5%的范围内,抗渗性能随着纳米Si O2掺量的增加不断增强;PVA纤维可明显提高纳米水泥基复合材料的抗渗性能,当纤维体积掺量不大于1.2%时,纤维体积掺量较大的纳米水泥基复合材料具有较高的抗渗性能;纳米Ca CO3与纳米Si O2均能提高水泥基复合材料的抗渗性能,纳米Si O2的提高效果略优于纳米Ca CO3。     

PVC/秸秆类纤维复合材料性能

为比较不同秸秆类(芦苇秸秆、稻秸秆、麦秸秆)纤维对其制备复合材料性能的影响,以芦苇秸秆、稻秸秆、麦秸秆为填充材料,以聚氯乙烯(PVC)为基体材料,采用挤出成型工艺制备3种PVC/秸秆类纤维复合材料。对3种秸秆纤维进行了成分分析,对它们制备的复合材料进行了力学性能和吸水性能测试,并对3种复合材料进行了FTIR分析,用SEM观察了复合材料拉伸断面微观结构。结果表明,3种秸秆类纤维中,芦苇秸秆的纤维素、半纤维素和木质素含量最高,其制备的PVC复合材料结合界面和力学性能最佳,PVC/芦苇秸秆纤维复合材料拉伸、弯曲和冲击强度分别为36.79 MPa,67.19 MPa和7.01 k J/m2,比PVC/麦秸秆纤维复合材料分别提高了104.62%,89.7%,99.72%。3种PVC/秸秆类纤维复合材料中PVC/芦苇秸秆纤维复合材料24 h吸水率最低,比PVC/麦秸秆纤维复合材料降低67.36%。     

聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料研究进展

普通混凝土具有许多优点,但其脆性大、易产生开裂,这将导致外界化学介质向内部扩散的速度加快,使建筑结构的使用寿命大幅度降低.加入聚乙烯醇纤维是解决这一问题的一种有效途径,并且能够显著改善水泥基材料的性能.论文介绍了聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料的国内外研究现状、动力学特性以及自愈合情况,探讨了该材料的微观设计理论,介绍了其应用,并对聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料研究进行了展望.     

多尺度纤维增强水泥基材料的研究进展

随着现代工程技术的不断进步,超高层、超深井、大跨度等复杂恶劣环境对水泥基材料提出了更高的要求,鉴于水泥基材料是一种具有多尺度结构特征的复合材料,因此使用多尺度纤维是增强水泥基材料性能的有效途径.本文在综述国内外水泥基材料多尺度特征研究进展的基础上,介绍了水泥基材料的多尺度模型发展概况,指出了目前的研究中各个尺度模型之间的联系不够紧密的不足;总结了水泥基材料内部裂纹由微观至宏观的多尺度扩展、破坏过程;论述了单一纤维和多尺度纤维增强水泥基材料的研究现状,提出了目前应加强对多尺度纤维的增强机理的研究、开发性价比更高的纤维体系等建议.最后对多尺度纤维增强水泥基材料的研究方向进行了展望.     

纤维改性对小麦秸秆纤维/PBS复合材料性能的影响

利用NaOH对小麦秸秆纤维进行处理,同时采用了不同的蒸煮助剂和改性剂,以改变纤维自身物理性能及其表面化学性质。将改性纤维与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混,制备了秸秆纤维/PBS复合材料,并通过X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对改性前后的纤维进行了分析和观测,研究分析了助剂和改性剂对复合材料性能的影响。结果表明:秸秆纤维经NaOH/4%Na2SO3处理,以及碱处理纤维经钛酸酯偶联剂NDZ201、环氧树脂E44改性,所得纤维增强复合材料的性能较为优异。     

PET纤维格栅/钢纤维增强水泥基复合材料混杂效应研究

将连续PET纤维格栅与短切钢纤维混掺制备混杂纤维增强水泥基复合材料,其抗压强度高达147.7MPa、抗折强度高达52.6MPa。研究各纤维掺量对混凝土抗压性能及抗折性能影响,表征基体材料与纤维界面微观结构,并分析PET纤维格栅及钢纤维混杂效应。结果表明:钢纤维与PET纤维格栅对水泥基复合材料抗折性能都有增强作用,但钢纤维在抗折性能上发挥了主要作用,导致抗折性能混杂效应并不明显;对于抗压性能,PET纤维格栅对其强度增长有弊,但钢纤维的增强效应弥补了PET纤维格栅的负作用。     

纳米粒子和石英砂对PVA纤维水泥基复合材料单轴拉伸性能的影响

为研究纳米粒子种类和掺量以及石英砂粒径对聚乙烯醇纤维(PVA纤维)水泥基复合材料单轴拉伸性能的影响,通过单轴拉伸试验测得了试件的极限拉应变和极限拉应力,并得到了试件应力-应变关系曲线.PVA纤维的体积掺量为0.9％,选择纳米SiO2质量掺量和石英砂粒径各四种.结果 表明,纳米SiO2的掺加对PVA纤维水泥基复合材料抗拉伸性能有一定的提高,随着纳米SiO2掺量从0％增大到2.5％,试件极限拉应变和极限拉应力整体上呈逐渐增大趋势.相对于纳米CaCO3,纳米SiO2对PVA纤维水泥基复合材料抗拉伸性能的增强效果更明显.石英砂的粒径对PVA纤维水泥基复合材料抗拉性能影响较大,石英砂的粒径越小,PVA纤维水泥基复合材料的极限拉应变和极限拉应力越低.     

生物降解聚酯/秸秆纤维全生物降解复合材料研究进展

介绍了玉米秸秆、水稻秸秆及小麦秸秆的利用现状，阐述了秸秆纤维的表面处理方法（物理处理法、化学处理法及其他处理法），综述了生物降解聚酯/秸秆纤维全生物降解复合材料的主要品种及性能，最后对生物降解聚酯/秸秆纤维全生物降解复合材料未来的研究及开发方向进行了展望。