聚乙烯自增强复合材料的制备及力学性能

采用超高模聚乙烯纤维分别增强高密度聚乙烯和低密度聚乙烯基体，在不同的工艺条件下制备样品，对样品进行纵横向拉伸和剪切性能的测试，探讨聚乙烯自增强复合材料界面性能。     

木质素-木粉/高密度聚乙烯复合材料的制备及阻燃性能

将生物质可再生资源木质素（Lig）和一种P-N-B系阻燃剂单独或复配使用添加到木粉/高密度聚乙烯（WF/HDPE）混合物中,通过挤出成型的方式制备Lig-WF/HDPE复合材料,探究了Lig对阻燃型Lig-WF/HDPE复合材料阻燃性能的影响。锥形量热仪测试结果表明,Lig的加入能有效降低Lig-WF/HDPE复合材料的热释放速率,提高残余物质量。Lig添加量为15wt%时Lig-WF/HDPE复合材料的阻燃效果最佳,但发烟量较大。Lig与P-N-B系阻燃剂复配使用可使（P-N-B）-Lig-WF/HDPE复合材料的发烟量明显降低,阻燃性能进一步提高。Lig添加量为5wt%、P-N-B系阻燃剂添加量为10wt%时,（P-N-B）-Lig-WF/HDPE复合材料的极限氧指数从未添加阻燃剂WF/HDPE复合材料的24.3提高到27.3,且力学性能较两种阻燃剂单独使用时有提升。      

农林废物生物炭/高密度聚乙烯复合材料的制备与性能

利用稻壳、杨木在600℃下制备稻壳炭、杨木炭,以稻壳、稻壳炭、杨木、杨木炭为填料填充高密度聚乙烯(HDPE)制备复合材料,并对其性能进行测试分析.结果表明,跟稻壳、杨木相比,稻壳炭、杨木炭具有较高的含碳量、较大的比表面积、发达的孔隙结构及较低的极性;稻壳炭/HDPE复合材料的弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度、拉伸模量分别为...     

热塑性淀粉片材的制备及性能研究

利用双螺杆挤出机对玉米淀粉进行糊化处理,经干燥、粉碎后制得预糊化淀粉,以其为原料,添加甘油,PVA为增塑剂制备热塑性淀粉,经模压制备片材后,通过偏光显微镜分析了淀粉的糊化情况,研究了甘油含量和PVA含量变化对材料性能的影响。实验结果表明:甘油含量的增加会降低片材的抗拉强度,但升高其断裂伸长率;而增加了PVA的含量,材料抗拉强度和断裂伸长率均呈增长趋势。     

热塑性淀粉材料的制备及其性能

分别以水和丙三醇作为淀粉的增塑剂，研究了它们对淀粉热塑性加工工艺参数的影响，比较了所得材料的力学性能，表征了材料加工前后的聚集结构，并给出了一个淀粉在加工过程中受热、剪切及增塑剂作用的模型。     

添加纳米碳管对高密度聚乙烯力学行为和结晶过程的影响

利用熔融法制备了一系列具有不同纳米碳管含量的纳米碳管(Q盯)／高密度聚乙烯(HDPE)复合材料。对其拉伸性能的研究结果表明，添加质量分数分别为2％，5％和10％的纳米碳管使HDPE的拉伸模量分别提高了7．4％，27．0％和28．6％，屈服强度分别提高了3．3％，14．4％和18．5％，但是会降低HDPE的断裂强度和断裂伸长率。同时，对复合材料中HDPE结晶过程的研究表明，纳米碳管可以提高HDPE的开始结晶温度，降低结晶活化能，但是会使HDPE的结晶速率下降，结晶度降低。     

亚临界流体挤出法制备高密度聚乙烯/木粉复合材料

采用亚临界流体挤出法制备高密度聚乙烯(HDPE)/木粉复合材料,研究了亚临界流体种类(去离子水、正丙醇和乙醇)与温度对木塑复合材料(WPC)综合力学性能的影响。实验利用傅立叶变换红外光谱、差示扫描量热分析和扫描电镜分别对复合材料的化学组成、热变形温度和界面形貌作了相应的研究。结果表明,亚临界流体的高温高压可以对木纤维起到很好的溶胀作用,一定程度上打破了木素、半纤维素对纤维素的包裹作用,明显促进基体与木纤维之间的机械捏合与酯化反应,增加界面强度。在亚临界流体条件下,尤其在亚临界乙醇条件下,木粉在HDPE树脂基体中具有优异的分散性,拉伸断面处的断裂形式主要以基体与纤维断裂为主,说明HDPE/木粉的WPC具有较好的界面结合强度。     

自增强高密度聚乙烯/超高分子量聚乙烯复合材料制备与表征

用自制模具制备出自增强高密度聚乙烯(HDPE)/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)棒材.通过SEM观察、X射线分析、DSC分析以及力学性能测试,研究了挤出自增强HDPE/UHMWPE棒材微观结构和力学性能.研究结果表明,在HDPE和UHMWPE最佳配比为8:2的情况下,自增强试样的拉伸强度、抗弯强度和弹性模量分别为168.5、164.8MPa和4.9GPa,比未增强试样分别提高了534.9%、261.2%和408.3%.与普通模压试样相比,自增强试样内部有大量的微纤结构和串晶互锁结构,结晶度获得提高,(110)面和(200)面的峰值均获得提高,并且熔点向高温区发生漂移.     

超微粉煤灰填充高密度聚乙烯复合材料的制备与性能

采用悬臂梁缺口冲击、差示扫描量热(DSC)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等方法研究了蒸汽气流磨制备的超微粉煤灰(UFA)填充对高密度聚乙烯冲击强度、拉伸强度、弯曲强度和结晶度的影响。结果表明,未经表面处理的超微粉煤灰粒子可在聚乙烯中均匀分散;随着UFA含量从0phr增加至80phr,复合体系的刚性提高、结晶度增加,伸长率下降,但拉伸强度下降甚微(从21.76 MPa减少至19.65 MPa)。复合材料的冲击强度在超微粉煤灰添加量为60phr时从纯树脂的27.64 J/m2提高到60.54 J/m2,有大幅度的增加,超微粉煤灰具有明显的刚性粒子增韧作用。     

纳米晶NdFeB/PE屏蔽复合材料的制备与力学性能

利用超声波分散、偶联剂对纳米晶NdFeB粉末进行了表面处理,采用熔融共混法制备了NdFeB/PE稀土高分子屏蔽复合材料,对材料的微观结构、力学性能进行了实验研究.结果表明,在充分利用PE本身的强韧性的基础上,最可几孔径为0.5/μm的NdFeB粉末在PE中的体积分数为35%-40%时.对PE的抗拉强度、拉伸模量、硬度能起到增强效果,但对NdFeB/PE复合材料的塑韧性有一定负面影响.对复合材料的拉伸断裂机理分析表明,经过表面处理的NdFeB与PE的界面作用对强度的改善起到了关键作用.     

银/还原氧化石墨烯负载聚丙烯熔喷非织造材料的制备及抗菌抗静电性能

为了赋予聚丙烯(PP)熔喷非织造材料良好的抗菌和抗静电性能,使其在医疗卫生等领域得到更广泛的应用,首先利用聚多巴胺(PDA)和聚乙烯亚胺(PEI)对PP熔喷非织造材料进行表面改性得到P-PP,再通过微波辅助法负载银/还原氧化石墨烯(Ag/rGO)得到了Ag/rGO-P-PP复合熔喷非织造材料。同时制备了单独负载rGO、Ag的rGO-P-PP、AgP-PP和未经表面改性处理的Ag/rGO-PP材料。通过对复合材料的结构和性能表征,表明Ag/rGO成功负载到P-PP熔喷非织造材料的表面,得到的复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均大于99.99%,表面电阻率达到1.77kΩ,半衰期达到0.01 s。与rGO-P-PP、Ag-P-PP和Ag/rGO-PP相比,Ag/rGO-P-PP减少了纳米Ag的团聚,负载较均匀,抗菌和抗静电效果也最佳。     

铝酸锶荧光竹塑复合材料的制备及性能研究

以高密度聚乙烯(HDPE)、竹粉、铝酸锶荧光粉和马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)为原料,通过密炼和注塑制备得到铝酸锶荧光竹塑复合材料。利用紫外-可见光分光光度计、荧光分光光度计、电子万能试验机、摆锤冲击仪和热重分析仪表征了铝酸锶荧光粉对复合材料的荧光性能、力学性能和热稳定性的影响,利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)对铝酸锶荧光竹塑复合材料的拉伸断面的形貌进行观察。结果表明,随着铝酸锶荧光粉含量的增加,铝酸锶荧光竹塑复合材料的发光强度先增大后减小再增大,其弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度和冲击强度均先增大后减小;场发射扫描电镜显示,随着铝酸锶荧光粉含量的增大,铝酸锶荧光粉在复合材料基体中的分散性变差,团聚增多,界面结合变差;热失重(TG)曲线和一阶微分(DTG)曲线分析表明,铝酸锶荧光竹塑复合材料的热失重为双阶失重过程,第一阶段为竹粉热降解阶段,第二阶段为基体HDPE热降解阶段,随着铝酸锶荧光粉含量的增加,铝酸锶荧光竹塑复合材料的热稳定性增强。     

铸型尼龙/高密度聚乙烯改性氧化石墨烯复合材料的制备与性能

首先通过静电作用将氧化石墨烯(GO)与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTMAC)结合,在氧化石墨烯的表面引入环氧基,再与马来酸酐接枝高密度聚乙烯(HDPE-g-MAH)反应,制得高密度聚乙烯接枝氧化石墨烯(GO-g-HDPE)。采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射及热重分析对接枝产物进行了表征。将GO-g-HDPE作为铸型尼龙(MC尼龙)的填充剂,通过阴离子原位聚合的方法制备了铸型尼龙/GO-g-HDPE复合材料。力学性能测试结果表明,GO-g-HDPE作为MC尼龙的改性材料起到了增强增韧的双重作用,HDPE-g-MAH的质量分数为0.02%时,拉伸强度增加了14.7%,断裂伸长率增加了21.0%,冲击强度增加了30.0%,压缩强度增加了27.2%。同时,MC尼龙吸水率降低,热稳定性增加。     

聚氨酯基螺旋碳纤维复合材料的制备及力学性能研究

螺旋碳纤维是一种新型仿生碳材料,因为有类似脱氧核糖核酸(DNA)的三维双螺旋结构,所以具有一些特殊的性能。热塑性聚氨酯兼具塑料和橡胶的优点,是绿色环保、性能优异的高分子材料。以热塑性聚氨酯作为基体材料,新型碳材料螺旋碳纤维作为共混填充物,采用溶液共混法制备聚氨酯基螺旋碳纤维复合材料。通过金相显微镜和拉力试验机对制备的复合材料进行结构表征及拉伸强度、断裂伸长率测试,结果表明复合材料的柔韧性得到较大提高。     

载银抗菌剂 / LDPE 抗菌薄膜的制备与性能研究

将载银抗菌剂粉末添加到低密度聚乙烯树脂中,通过共混、吹塑等工艺,制备出了抗菌薄膜。 研究表明,随着载银抗菌剂含量的增加,抗张强度和伸长率的变化趋势为先增大再减小,透过率逐渐减小,摩擦系数则逐渐增大,透湿系数变化趋势为先减小再增大。 扫描电镜?毂砻?抗菌剂在基体树脂中分散均匀。 以金黄色葡萄球菌为指标的抗菌性能测试表明,载银抗菌薄膜具有较好的抗菌性。     

石墨烯纳米片在双连续相聚丙烯/高密度聚乙烯中的迁移行为对其导电性能的影响

通过熔融共混制备了石墨烯纳米片(GNS)/聚丙烯(PP)/高密度聚乙烯(HDPE)导电复合材料。导电行为研究表明,静态热场下复合材料的电阻率随时间延长而下降,并逐渐达到稳定。动态剪切热场作用下,复合材料的电阻率先下降后上升,当180℃剪切8min时,GNS的体积分数为3.4%的50%PP/50%HDPE混合体系电阻率从104Ω·m降低到100Ω·m,下降了4个数量级。剪切时间延长到18min时,其电阻率又升至103Ω·m。超景深显微镜、扫描电子显微镜分析显示,热场作用下GNS从PP基体中向HDPE基体内迁移,且热场+剪切场下的迁移更加明显。通过调控剪切热场的作用时间可有效调节GNS在PP/HDPE双连续相中的分布,进而获得具有较优导电性能的复合材料。     

PE/CaO复合材料的流变行为

通过熔融共混法制备CaO含量不同的PE/CaO复合材料,借助熔体流动速率仪和AR2000旋转流变仪,对PE/CaO复合材料熔体的流变行为进行研究.结果表明:PE/CaO复合材料的黏流活化能随CaO含量的增加先上升后逐渐下降;当CaO含量(质量分数,下同)≤20%时,复合材料的线性黏弹性与纯PE相近,零剪切黏度变大的幅度较小;当CaO含量≥25%时,复合材料的时间稳定性下降,零剪切黏度明显增大.     

超高分子量组分对熔体拉伸聚乙烯薄膜结构和性能的影响

在熔体拉伸的高密度聚乙烯薄膜中,含有高取向的片晶结构。分子链轴(c 轴)平行于拉伸方向,b 轴在薄膜平面内,片晶生长方向垂直于拉伸方向。加入少量超高分子量(约2×10~6)组分,导致纤维晶生成。纤维晶平行于拉伸方向,穿过几个片晶区,其长度在微米范围。纤维晶由伸展链分子构成,超高分子量组分是其成核中心。超高分子量组分松弛时间长.在熔体拉伸过程中有利于链伸展。