汽车内饰用涤纶针刺布/PE膜热压覆膜工艺研究

探讨汽车内饰用涤纶针刺布/PE膜热压复合材料的最佳覆膜工艺条件。采用正交实验分析法,选择热压温度、热压强度和热压时间进行三因素三水平实验,对涤纶针刺布/PE膜热压复合材料的拉伸、撕裂以及剥离等力学性能进行研究;并采用扫描电镜观察复合材料中PE膜与涤纶针刺布的结合情况。结果表明:随着热压温度、热压压强和热压时间的增加复合材料的拉伸、撕裂及剥离强力均有所提高,其中热压温度对复合材料的力学性能影响最为显著。通过扫描电镜对复合材料的形貌结构观察可知当热压温度高于PE熔点时热压复合使PE膜渗透较为充分,与基材结合更为紧密。在工艺参数为115℃、3MPa和5min时可获得综合性能较为优异的涤纶针刺布/PE膜覆膜材料。     

芦苇的均相酯化改性及其在PE中的应用

以乙酰氯为酯化剂,在自制的离子液体1-乙烯基-3-羟乙基咪唑氯盐中对芦苇纤维进行均相酯化改性;制备了聚乙烯/芦苇纤维(P/R)和聚乙烯/酯化芦苇纤维(P/ER)两种复合材料;考察了芦苇纤维用量及酯化改性对复合材料力学性能、加工性能及微观形貌的影响。结果表明,芦苇纤维和均相酯化芦苇纤维质量分数均为30%时,两种复合材料的综合性能较优。其中,添加均相酯化改性芦苇纤维的P/ER复合材料不仅较P/R复合材料的冲击强度提高了61.0%,而且均相酯化改性芦苇纤维对PE的抗拉强度、弯曲强度和弹性模量无不良影响。均相酯化改性芦苇纤维能够改善P/ER复合材料的加工流动性能,使其熔体流动速率提高了31.4%。均相酯化改性能够促进芦苇纤维在聚乙烯中的分散,提高其与聚乙烯基体树脂的界面相容性。     

壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米纤维膜的制备

用静电纺丝技术制备壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米纤维膜,探讨了不同浓度、分子量及聚乙烯醇添加比例对纳米纤维膜成形的影响,运用扫描电镜对纳米纤维膜的形貌进行了分析,同时对其力学和亲水性能进行了测试.结果表明：当分子量为5×105g/mol、质量分数为4%、聚乙烯醇的添加比例为40%时,所制备复合纳米纤维膜具有良好的形貌,具有一定的力学性能,且呈疏水性.     

PE纤维掺量对水泥基复合材料力学性能的影响

针对PE纤维掺量对水泥基复合材料力学性能的影响,开展不同PE纤维掺量下水泥基复合材料的抗压强度、抗折强度、弯曲韧性、直接拉伸性能的试验研究,分析PE纤维水泥基复合材料的开裂模式,通过环境扫描电镜观察和分析薄板弯曲试验中PE纤维的破坏模式。研究表明,不大于2%的PE纤维掺量对水泥基复合材料的抗压强度没有明显改变;当PE纤维掺量大于1%后,PE纤维水泥基复合材料薄板在弯曲荷载作用下表现出极强的韧性特征和变形能力;当纤维掺量大于1.5%时,在直接拉伸荷载作用下PE纤维水泥基复合材料表现出显著的应变硬化特征,并且呈现多缝开裂的稳态破坏模式.     

PE/MMT纳米复合材料制备及热性能

为了制备PE/MMT纳米复合材料,探讨其优异的热性能,利用不同种类的醇和内给电子体制备出有机蒙脱土负载的Ziegler-Natta催化剂,利用原位聚合法合成了PE/MMT纳米复合材料,并通过比较得出了PE/MMT纳米复合材料合成的最佳工艺条件.借助于红外光谱和扫描电镜对其结构进行了表征,利用热重分析法分析了其热性能.研究结果表明,PE/MMT纳米复合材料的最佳工艺条件是正丁醇与异辛醇的摩尔比为2∶0.8.当内给电子体为正硅酸乙酯且蒙脱土的质量分数为1.1%时制备出的PE/MMT纳米复合材料具有较好的热性能.     

玄武岩、玻纤、丙纶机织复合材料的拉伸性能研究

以玄武岩纤维、玻璃纤维为增强纤维,丙纶为基体纤维,采用包缠技术制备复合线,织造不同纤维混杂比例的平纹预制件及三维预制件,直接热压成型制备纤维增强复合材料,研究纤维混杂比例及预制件结构对复合材料拉伸性能的影响。结果表明:随着玻璃纤维体积含量的增加,平纹组织复合材料的纬向抗拉强度先增大后减小,断裂伸长率逐渐减小,弹性模量逐渐增大,当玻纤含量在51%~59%之间时,复合材料力学性能相对最好;三维预制件复合材料中,4层角联锁结构的力学性能较4层准正交结构好,较4层正交结构差,多层预制件复合的复合材料,其力学性能好于相同层数的三维预制件复合材料。     

改性氧化石墨烯/聚碳酸亚丙酯复合材料的制备及性能研究

通过溶液共混法制备了改性氧化石墨烯/聚碳酸亚丙酯(MGO/PPC)复合材料,利用FT-IR表征了材料的化学结构,采用热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)分别研究了复合材料的热性能、微观形貌,并分析了MGO对MGO/PPC复合材料的力学性能和水蒸汽阻隔性能的影响.结果表明:改性氧化石墨烯(MGO)质量分数为2.0％时复合材料的热性能与力学性能最佳,阻隔性能提高,水蒸汽透过量由69.08 g/(m2·24 h)降低为32.69 g/(m2·24 h).     

PE基木塑复合材料的阻燃研究

以纳米SiO2和NH4Cl协效聚磷酸铵(APP)作为阻燃剂制备了聚乙烯(PE)木粉复合材料(WPC),利用热重分析(TGA)、极限氧指数(LOI)、傅里叶红外光谱分析(FTIR)以及扫描电子显微镜(SEM)对木塑复合材料的热性能、阻燃性能、阻燃机理及炭残渣结构进行了分析表征.结果表明:当APP、SiO2和NH4Cl的质量比为9.8∶1.1∶1.6时,WPC的LOI值增加到29.4%;800℃时阻燃WPC的成炭量提高了170%,热性能显著提高;燃烧后木塑复合材料的化学成分发生了变化,阻燃WPC炭残渣表面出现鳞片状的晶体.     

亚麻/低熔点聚酯纤维热塑性复合材料性能研究

以开发低成本、省能源的天然纤维复合材料为目的,采用亚麻/低熔点聚酯纤维针刺非织造布为预成型材料,经热压制作了热塑性复合材料.对复合材料的拉伸与弯曲性能进行了测试与评价,研究了亚麻纤维碱液处理及热压成型工艺对复合材料板材力学性能的影响.结果表明:碱液处理后复合材料单层板的纵向拉伸强度、弯曲强度分别提高了100/0和220/0以上;热压工艺为压力9 MPa、温度180℃、时间30 m in时,板材的力学性能最佳;在铺层数或纤维含量相同的情况下,层合板的力学性能低于单层板的纵向力学性能而高于其横向力学性能.     

经纬向纤维体积比例对2.5D机织复合材料力学性能的影响

以T800碳纤维为原材料,制备5种不同经纬向纤维体积比例的2.5D机织结构预制件,并以其为增强材料制备了T800碳/环氧2.5D机织复合材料.通过进行拉伸、弯曲、压缩3种实验,分析比较经纬向纤维体积比例对力学性能的影响.实验结果表明:2.5D机织复合材料的经、纬向力学性能与该方向的纤维体积含量相关;当经纬向体积比例为1∶0.5时,复合材料表现出经、纬向均衡的力学性能;此外,还表明指数函数可以较好地拟合不同经纬向纤维体积比例的2.5D机织复合材料的力学性能.     

PHBV/PBAT复合阻燃材料的燃烧性能、 力学性能及流变性能研究

采用熔融共混的方法,将MMT和聚磷酸铵基阻燃剂添加到PHBV/PBAT复合材料中,研究复合阻燃材料的力学性能、流变性能以及燃烧性能。极限氧指数和垂直燃烧结果表明,聚磷酸铵基阻燃剂的添加提高了复合材料的极限氧指数,MMT的加入使得极限氧指数进一步提高,当MMT的质量分数为1%时通过了UL-94垂直燃烧V-0级别测试。结合流变性能测试与力学性能测试表明,聚磷酸铵基阻燃剂恶化了复合材料的力学性能,而MMT提高了粉体在基体材料中的分散性能,提高了复合阻燃材料的力学性能。锥形量热测试表明,MMT的加入明显降低了复合材料的热释放速率以及产烟量。     

PVC/阻燃芦苇纤维复合材料的性能

以芦苇纤维(PF)、阻燃芦苇纤维为填料,制备了聚氯乙烯(PVC)/芦苇纤维复合材料。研究了纤维用量对复合材料力学性能的影响,确定了基础配比;对比分析了纤维阻燃改性对复合材料力学性能、阻燃性能和吸水性能的影响。结果表明,PVC与PF质量比为100∶40时复合材料具有较好的力学性能;阻燃芦苇纤维的添加可有效提高复合材料的阻燃性能,发烟状况得到改善,聚磷酸铵(APP)/季戊四醇(PER)/三聚氰胺(MEL)浸渍芦苇纤维复合材料(PPF-3)的氧指数高达25.9%;APP/PER浸渍芦苇纤维复合材料(PPF-2)的力学性能最优,绝对吸水量比未改性复合材料减少了34.72%。     

聚乙烯醇/纳米氧化锌复合材料的性能

为了改善聚乙烯醇的性能,通过熔融挤出的方法制备了聚乙烯醇/纳米氧化锌复合材料.采用力学性能测试、热分析、X射线衍射和紫外光谱研究了纳米氧化锌对聚乙烯醇力学性能、热稳定性、结晶性能和紫外屏蔽性能的影响.结果表明:复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别在纳米氧化锌含量为1.0wt%和0.5wt%时达到最大值,拉伸强度比纯聚乙烯醇提高了20.27%,断裂伸长率略高于纯聚乙烯醇;当纳米氧化锌含量为2.0wt%时,复合材料失重10%的温度比纯聚乙烯醇提高20℃;纳米氧化锌显著提高了聚乙烯醇的耐光老化性能,同时使聚乙烯醇中产生了新的晶相.纳米氧化锌的加入有助于多种性能的改善.     

纳米氢氧化镁阻燃聚丙烯的研究

以聚丙烯(PP)为基体,研究了传统沉淀法和超重力沉淀法制备的未改性氢氧化镁和改性氢氧化镁的添加量对PP/Mg(OH)_2复合材料的阻燃性能和力学性能的影响.研究结果表明:随着氢氧化镁添加量的增大,PP/Mg(OH)_2复合材料的阻燃性能提高,其力学性能下降.超重力沉淀法与传统沉淀法制备的纳米氢氧化镁制得的PP/Mg(OH)_2复合材料相比,阻燃性能和力学性能有较大提高,且明显优于市售氢氧化镁制得的PP/Mg(OH)_2复合材料;与未改性氢氧化镁相比,改性后的纳米氢氧化镁与聚丙烯基材之间的界面粘结性得到增强,氢氧化镁在聚丙烯基材中的分散性提高,PP/Mg(OH)_2复合材料的阻燃性能和力学性能均得到明显的改善.     

聚醚砜/热膨胀石墨导电纳米复合材料的制备与性能研究

为改善PES的力学性能、热性能和电性能,采用熔融插层法制备了聚醚砜(PES)/热膨胀石墨(EG)导电纳米复合材料(PES/EG),并利用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)、密度测试、吸水率测试以及拉伸试验分别对PES/EG导电纳米复合材料的微观形貌、热性能、结晶性能、密度、吸水性及力学性能进行了分析测试。结果表明,当EG的质量分数为6%时,PES/EG导电纳米复合材料的综合力学性能较好。热性能测试表明,加入质量分数为6%的EG使基体PES的T-5%提高了4.8 oC。TEM和SEM分析表明,EG的表面处理改善了与基体PES的界面相互作用,EG经熔融插层后以10～30 nm的薄片均匀分散于PES基体中。电性能测试表明,当加入质量分数为2%的EG时,复合材料的电导率提高了12个数量级,其导电逾渗阀值小于2%。综合考虑复合材料的力学和电性能,添加的EG的质量分数应低于6%。     

静电纺丝法制备PAN/PEO聚合物电解质膜

利用静电纺丝法制备了聚丙烯腈(PAN)/聚氧化乙烯(PEO)复合纳米纤维膜.利用原子力显微镜(AFM)、电子显微镜(SEM)分析了纤维的直径分布、整体形貌及单根纳米纤维的表面形貌;应用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析了PAN、PAN/PEO、PEO纳米纤维膜的化学组成;同时借助热重(TG)和液滴形状分析仪分析了PEO的加入对复合纤维膜热性能及润湿性能的影响.结果表明:在PAN/PEO比例为5∶5时,纤维膜最有利于制备聚合物电解质膜.     

SF/PP木塑复合材料的结构与性能

采用熔融法制备了剑麻纤维（SF）/聚丙烯（PP）木塑复合材料,研究了复合材料的力学性能、热性能、晶态结构和微观结构。结果表明：SF对PP有良好的增韧效果,当添加20%SF时木塑复合材料的冲击强度可达21.99 kJ/m2,SF在PP结晶过程中起到结晶成核剂作用,提高了PP的结晶速率和结晶度。SF/PP木塑复合材料的热稳定性比纯PP好,复合材料中PP的晶态结构仍以典型的α晶型为主,SEM结果表明SF与PP间有较好的界面粘结性。     

SiC-SiO_2涂层/三维碳/玻纤维编织体的制备及其抗氧化性能

为获得具有抗氧化性能的三维碳/玻纤维编织体,以三维碳/玻纤维编织体为预制体,通过原位浸渍法-惰性气氛热处理在纤维表面形成SiC-SiO_2涂层。利用SEM、FTIR、XRD、氧化失重等对涂层试样的组成、形貌、抗氧化性能进行表征。结果表明:通过溶胶-凝胶法成功在三维碳/玻纤维编织体的纤维表面制备出SiC-SiO_2涂层,当水、正硅酸乙酯(TEOS)、乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)和无水乙醇溶液比例为7∶7∶0.5∶11,溶胶粘度范围为3.17～4.20 mPa·s,溶胶与编织体的浸渍时间大约为35 min时,试样(碳纤维与玻璃纤维涂层厚度分别约为0.50、0.76μm)的抗氧化性能较好;涂层/三维碳/玻纤维编织体相较于初始试样的氧化转变温度提高了100℃。涂层不仅可改善编织体的抗氧化性,其力学性能比初始试样提高约65%,具备作为高温抗氧化材料的前景。     

干法改性氢氧化镁及其在HDPE中的应用

为了改善氢氧化镁和聚乙烯的相容性,采用硬脂酸镁和硅烷偶联剂A对氢氧化镁进行干法改性,并且通过红外光谱等表征手段证明了改性剂与氢氧化镁之间发生了化学吸附.初步研究了改性后氢氧化镁在氢氧化镁/聚乙烯（MH/PE）共混体系中的力学性能、阻燃性能及分散性,结果表明,与纯聚乙烯相比,氢氧化镁添加量达到35%时,共混体系的拉伸强度从23-71MPa下降到20-57MPa、氧指数从18.6增加到26.0,热失重残余量从0增加到22%;与未改性氢氧化镁相比,改性氢氧化镁在其聚乙烯共混体系中具有更好的分散性.     

Al(OH)_3对SEBS/PP/OMMT插层复合体系性能的影响

通过熔融共混法制备了氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)/聚丙乙烯(PP)/Al(OH)3/有机蒙脱土(OMMT)复合材料,并采用锥形量热仪、拉伸测试仪等测试了材料的阻燃性能和力学性能。测试结果表明,添加Al(OH)3,使SEBS/PP/OMMT复合材料的热释放速率、峰值热释放速率和总热释放显著降低,且随着Al(OH)3添加量的增加,复合材料的峰值热释放速率降低愈明显;体系中OMMT和Al(OH)3添加量(质量分数)均在10%时复合材料的综合性能最佳。