四种壳类纤维/聚氯乙烯木塑复合材料的蠕变及磨损性能

选用4种壳类纤维-椰子壳、榛子壳、核桃壳和稻壳为填充材料,聚氯乙烯（PVC）为基体材料,制备壳类纤维/PVC复合材料,对4种壳类纤维进行了FTIR和热分析,对4种壳类纤维/PVC复合材料进行蠕变及磨损性能测试。结果表明：4种壳类材料中,稻壳纤维中纤维素含量最高,为43.6%,稻壳纤维/PVC复合材料具有较好的结合界面和力学性能,其压缩、拉伸和弯曲强度最高,分别为43.1 MPa、23.2 MPa和46.1 MPa,比强度最低的核桃壳纤维/PVC复合材料分别高出13.7%、33.3%和21.0%,在相同应力作用下,稻壳纤维/PVC复合材料蠕变应变值最小;在相同磨损条件下,稻壳纤维/PVC复合材料的比磨损率最小,其摩擦系数亦为最小。     

三种壳类植物纤维/聚氯乙烯复合材料性能比较

以壳类植物纤维(榛子壳、椰壳、稻壳)为填料,以聚氯乙烯(PVC)为基体,采用挤出成型工艺制备三种壳类植物纤维/PVC复合材料。对三种壳类植物纤维进行了成分分析;对三种壳类植物纤维/PVC复合材料进行了力学性能和吸水性能测试,并进行了FTIR和TG-DSC联用法分析,用SEM观察了复合材料断面微观结构。结果表明:三种壳类植物材料中,稻壳纤维素含量最高,稻壳纤维/PVC复合材料有较好的结合界面和力学性能,稻壳纤维/PVC复合材料弯曲强度为69.79 MPa,分别比椰壳纤维/PVC和榛子壳纤维/PVC复合材料高4.34%和24.87%。三种壳类植物纤维/PVC复合材料24h吸水率均小于1%,其中椰壳纤维/PVC复合材料吸水性较小,其24h吸水率为0.600 5%,榛子壳纤维/PVC复合材料热稳定性较好。三种壳类植物纤维/PVC复合材料力学性能和吸水性均符合国家标准GB/T 24137—2009和GB/T 24508—2009要求。     

木粉表面改性对聚氯乙烯/木粉复合材料性能的影响

选用不同偶联剂对木粉(WF)进行表面改性。对聚氯乙烯/木粉(PVC/WF)复合材料力学性能测试结果表明,异氰酸酯偶联剂更适合对WF的表面改性。WF经异氰酸酯偶联剂处理后疏水性得到明显改善。随WF填充量增加,PVC/WF复合材料冲击强度和线性热膨胀系数下降,吸水率和维卡软化温度上升,并且异氰酸酯偶联剂处理WF填充的PVC/WF复合材料(PVC/WF-1)各种性能都较未处理WF填充的PVC/WF复合材料(PVC/WF-2)好。填充30份时,PVC/WF-1复合材料的拉伸强度比纯PVC提高约10%,吸水率小于0.6%,维卡软化温度比PVC提高2.9℃,线性热膨胀系数从PVC的8.55×10-5℃-1降低到6.01×10-5℃-1。扫描电镜观察结果证明异氰酸酯偶联剂处理WF有利于提高WF与PVC基体的界面相互作用。     

麦秸/聚氯乙烯复合材料新疆户外老化性能

为探讨新疆强紫外线与干热环境对木塑复合材料抗老化性能的影响,添加不同种类抗老剂(UV-531、1010和168),采用挤出成型制备麦秸/聚氯乙烯(PVC)复合材料,进行90天新疆户外老化。测试和分析麦秸/PVC复合材料老化前后表面官能团和颜色变化、表面形貌和力学性能,计算羰基指数、木质素指数和表面粗糙度。结果表明:老化后表面麦秸纤维与PVC发生分解,出现褪色现象,粗糙度升高,力学性能下降。抗老剂均能提高麦秸/PVC复合材料的抗老化性能。其中,添加抗老剂UV-531的麦秸/PVC复合材料效果最优,与对照组相比,其羰基指数提高了19.27%,木质素指数降低了4.44%,色差ΔE降低了11.12%,表面粗糙度S_a降低了33.38%,弯曲强度和拉伸强度分别提高了5.87%和6.44%,表面更平整,麦秸裸露少。该研究结果可为提高木塑复合材料抗老化效力提供试验数据和理论参考,有利于延长木塑复合材料在新疆干热环境下的使用寿命。      

低收缩耐热耐油聚氯乙烯/氮化硼复合材料的制备及其性能研究

首先使用退火处理的方法使六方氮化硼(hBN)带上羟基,并与硅烷偶联剂混合,得到表面处理后的氮化硼(BN)。然后用熔融共混的方式制备出不同浓度的聚氯乙烯/氮化硼(PVC/BN)及聚氯乙烯/氮化硼/聚酰胺(PVC/BN/PA)复合材料。通过维卡软化点温度测定仪,动态力学分析仪和游标卡尺、耐油性能测试对复合材料的性能进行测试和表征,表明添加改性后BN粒子,可以使PVC和BN结合的更加紧密,复合体系的热学和耐油性能得到提高。同时添加BN含量为10%,PA6含量为25%(质量分数)时,复合材料的热学性能和耐油性达到最佳,远好于PVC材料。     

硼酸锌含量对稻壳/PVC复合材料理化性能的影响研究

用挤出成型法制备了不同硼酸锌含量的稻壳/PVC复合材料,考察了硼酸锌的添加量对复合材料的力学性能、防水性能和热稳定性的影响。实验结果表明,除了热稳定性以外,硼酸锌的添加量对各项性能的影响均为先增加后降低。当硼酸锌含量为1.5%(wt,质量分数)时综合性能较好,与未添加硼酸锌的复合材料相比,其拉伸强度、冲击强度、弯曲强度和弯曲模量分别提高了4.5%、39.1%、0.1%和0.2%,8d的吸水率降低了27.8%,热分解后失重率从21.1%提高到30.2%。这可能是因为适量的硼酸锌加入,可以改善PVC和稻壳粉的界面相容性,使得稻壳/PVC复合材料的综合理化性能得以提高。     

苎麻织物表面改性对其增强热固性聚乳酸复合材料力学及阻燃性能的影响

采用碱处理、硅烷偶联剂处理、碱+硅烷偶联剂复合处理、碱+阻燃剂+硅烷偶联剂复合处理对苎麻织物进行表面改性,采用模压工艺制备了苎麻织物增强热固性聚乳酸(PLA)复合材料。研究了4种表面改性方法对苎麻织物/PLA复合材料弯曲性能的影响,采用SEM研究了苎麻纤维与PLA基体之间的界面结合状况。结果表明:经过4种表面改性处理后苎麻织物/PLA复合材料的弯曲性能均有所提高,其中碱+硅烷偶联剂复合处理后提高幅度最大,苎麻织物/PLA复合材料的弯曲强度、模量分别提高了59.5%、51.9%。碱+阻燃剂+硅烷偶联剂复合处理后苎麻织物/PLA复合材料的弯曲强度、模量较未处理时分别提高了38.0%、66.8%;且苎麻织物/PLA复合材料60s点火时间的损毁长度为8.25cm,达到了美国DOT/FAA/AR-00/12要求的标准。SEM结果表明:改性处理后苎麻织物/PLA复合材料中纤维与树脂之间的界面结合更好。     

单向竹原纤维表面改性对其增强不饱和聚酯树脂复合材料性能的影响

采用碱处理、碱-偶联剂联合处理对竹原纤维进行表面改性,通过缝合-模压工艺制备了单向连续竹原纤维/不饱和聚酯树脂(BF/UP)复合材料。研究了不同表面改性方法对BF/UP复合材料静态、动态力学性能、吸水性能等的影响,并用SEM、红外光谱等技术研究了改性处理后纤维的表面及复合材料界面结合情况。结果表明:经过不同表面处理后BF/UP复合材料的性能均有所改善。当采用5wt%碱-3wt%偶联剂联合处理时,BF/UP复合材料综合性能最优,其拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、剪切强度较未处理的分别提高了34.29%、15.95%、11.26%、29.39%;复合材料存储模量(33℃)较未处理的提高了63.80%,损耗因子有所降低;BF/UP复合材料24h、720h吸水率较未处理的分别减小了55.35%、27.32%。SEM和红外光谱结果表明,改性处理后竹原纤维表面杂质减少,附着了一层偶联剂膜,BF/UP复合材料中纤维与树脂之间的界面结合更好。     

石英纤维含量对聚四氟乙烯基高介微波复合介质基板性能的影响

采用聚四氟乙烯(PTFE)树脂为基体,高介电陶瓷粉为填料,石英纤维作为增强材料,通过压延成型、热压烧结制备出高性能基板。扫描电镜(SEM)、热膨胀系数、力学性能测试结果表明经过压延工艺后,纤维主要沿X-Y平面分布,且随着纤维含量的提高,复合材料X/Y轴热膨胀系数和拉伸强度得到改善。而SEM、致密度和吸水率性能测试表明随着纤维含量的提高,PTFE-纤维-陶瓷粉构成的三相界面中出现空隙,导致复合材料密度降低、吸水率升高、损耗升高。当纤维含量为3%时,复合材料综合性能最佳,介电常数和介质损耗分别达到10.29和0.0026,吸水率达到0.052%,X/Y/Z轴平面热膨胀系数(CTE)为0.0261‰/0.0278‰/0.0394‰/℃,拉伸强度达到11.80 MPa。     

玉米秸秆纤维/脱硫石膏复合材料的性能

采用玉米秸秆纤维作为脱硫建筑石膏的增强材料, 通过力学性能测试实验研究了不同掺量秸秆纤维对石膏基复合材料力学性能的影响, 讨论了秸秆纤维的增强机制。结果表明, 秸秆纤维的掺量为5%时, 试样的抗折强度和抗压强度较空白样分别提高了92.31%和7.14%; 采用碱处理法、 聚丙烯酰胺化学包覆法、 丙烯酸化学包覆法对秸秆纤维进行表面改性, 通过力学性能测试实验和扫描电镜微观形貌观察研究了纤维表面改性对石膏基复合材料力学性能的影响。结果表明, 纤维表面改性改善了复合材料的界面结合状况, 进一步提高了复合材料的力学性能, 丙烯酸化学包覆改性可使脱硫建筑石膏复合材料的抗折强度较未改性玉米秸秆纤维/脱硫石膏复合材料提高55.71%, 抗压强度提高22.99%。      

纤维增强聚合物基复合材料老化研究进展

对于纤维增强聚合物基复合材料而言,湿热、光照等环境条件对其力学性能的影响明显,会导致其强度和刚度下降.本文阐述了国内外聚合物基复合材料的人工气候老化、湿热老化、热氧老化等方面的研究现状,人工加速老化和自然老化相关性方面的研究结果,聚合物基复合材料老化性能评定和寿命预测研究情况等.指出了纤维增强聚合物基复合材料老化研究存...     

黄麻纤维毡的表面处理及其增强聚丙烯复合材料的力学性能

提出了一种新的纤维表面处理方法和工艺, 将MPP 乳液引入黄麻纤维的表面处理。考察了NaOH 处理对黄麻纤维吸湿性和热稳定性的影响, 研究了NaOH 溶液及NaOH 溶液和MPP 乳液组合处理对黄麻纤维毡增强聚丙烯复合材料力学性能的影响。结果表明: 黄麻经NaOH 处理后, 吸湿率降低, 热稳定性提高; 黄麻纤维毡增强聚丙烯复合材料的力学性能明显提高, 表面涂覆MPP 乳液后, 力学性能更进一步改善。      

稻壳/高密度聚乙烯复合材料与稻壳炭/高密度聚乙烯复合材料性能对比

采用挤出法制备稻壳/高密度聚乙烯（HDPE）和稻壳炭/HDPE复合材料。利用SEM、XRD对稻壳/HDPE和稻壳炭/HDPE复合材料进行表征,并对其力学性能和抗蠕变性能进行测试对比。结果表明,稻壳和HDPE之间的结合方式与稻壳炭和HDPE之间的结合方式存在根本性的差异,稻壳/HDPE复合材料表现为稻壳被HDPE所包裹,稻壳炭/HDPE复合材料表现为HDPE嵌入稻壳炭的孔隙中;稻壳和稻壳炭的加入都会影响HDPE基复合材料的结晶峰强度,但不会对其微晶结构产生影响;无论是抗弯强度、拉伸强度还是抗蠕变强度,稻壳炭/HDPE复合材料都远远强于稻壳/HDPE复合材料。     

不同植物纤维/骨胶复合材料的性能对比

为利用农业废弃物制备生物质材料,以稻秸秆、麦秸秆、花生秸秆、稻壳、麦壳及花生壳为填充材料,以骨胶为基体材料,采用模压成型工艺制备六种生物质植物纤维/骨胶复合材料,对六种植物纤维成分进行测试,对其制备的生物质复合材料的力学性能、吸湿性能、表面官能团和热稳定性进行分析,用体视显微镜观察复合材料拉伸断面的微观结构。结果表明,麦秸秆纤维素含量较高,稻秸秆纤维素含量仅次之。同种生物质的秸秆比其壳制备的复合材料性能好,其中稻秸秆/骨胶复合材料有较好的界面相容性和力学性能,其拉伸强度和冲击强度分别为4.14MPa、4.89kJ/m~2,比稻壳/骨胶复合材料分别高118%、22.6%,比麦秸秆和花生秸秆制备的复合材料分别高4.42%、37.3%和56.9%、20.8%。稻秸秆/骨胶复合材料的抗吸湿性能较好,平衡吸湿率为12.35%,比麦秸秆、花生秸秆、麦壳、稻壳、花生壳制备的复合材料分别低27.11%、16.72%、19.36%、0.04%、15.97%。麦秸秆由于表面蜡质层,其与骨胶制备复合材料的性能较差。六种生物质复合材料中,稻壳/骨胶复合材料的热稳定性较好。     

Effect of hydrothermal pretreatment on the properties of moso bamboo particles reinforced polyvinyl chloride composites

Bamboo plastic composites were fabricated from polyvinyl chloride (PVC) and moso bamboo particles (BP). In order to improve the interfacial interaction between BP and PVC, as well as to obtain composites with outstanding mechanical properties, the roles of hydrothermal treating temperatures (120, 140, 160, 180, 200, 220, 240, 260 and 280 °C) on characteristics of BP and properties of the PVC/BP composites were investigated. Results showed that hydrothermal modification improved the surface property of BP and wiped off hemicelluloses and pectin. A uniform dispersion of BP in PVC matrix was observed by SEM with hydrothermal treatment. Tensile strength, tensile modulus and flexural strength of the composites achieved their maximal values of 15.79 MPa, 6702.26 MPa and 39.57 MPa, respectively, with 180 °C hydrothermal treatment. The highest values of elongation at break and flexural deformation were 3.75 ± 0.20% with 200 °C hydrothermal modification and 36.22 ± 2.70% with 140 °C hydrothermal modification, respectively. Due to more decomposition of hemicellulose, the composites expressed lower water absorption and higher thermal stability when the hydrothermal treating temperature exceed 160 °C.     

四种植物纤维/高密度聚乙烯木塑复合材料耐海水腐蚀性能比较

为比较桉木、杨木、竹粉和稻壳为改性相的高密度聚乙烯（HDPE）基四种木塑复合材料耐海水腐蚀性能,对其进行模拟海水加速腐蚀试验,测试四种HDPE基木塑复合材料腐蚀前后力学性能和色差值,分析其腐蚀前后微观形貌和官能团变化。结果表明:模拟海水腐蚀导致四种HDPE基木塑复合材料两相结合质量变差（裂隙和空洞增多）,力学性能下降,色差值变大（桉木/HDPE、杨木/HDPE和稻壳/HDPE复合材料趋于变白、变黄和变绿,竹粉/HDPE复合材料趋于变白、变蓝和变绿）,羟基含量增多。模拟海水腐蚀21天,四种HDPE基木塑复合材料弯曲强度和弯曲模量降幅为:桉木/HDPE复合材料分别为12.94%和23.18%;竹粉/HDPE复合材料分别为15.45%和23.20%;稻壳/HDPE复合材料分别为18.53%和25.15%,杨木/HDPE复合材料分别为18.52%和34.21%。模拟海水腐蚀后,力学性能下降和颜色变化及断面裂隙和孔洞缺陷最少的是桉木/HDPE复合材料,最多的是杨木/HDPE复合材料。      

Chemical,morphological, and mechanical analysis of rice husk/post-consumer polyethylene composites

Composites were obtained from post-consumer high-density polyethylene (PE) reinforced with different concentrations of rice husk. PE and rice husk were chemically modified to improve their compatibility in composite preparation. Rice husk was mercerized with a NaOH solution and acetylated. The chemically modified fibers were characterized by FTIR and ¹³C NMR spectroscopy. The composites were prepared by extrusion of modified and unmodified materials containing either 5 or 10 wt.% fibers. The morphology of the obtained materials was analyzed by SEM. The chemical modification of the fiber surface was found to improve its adhesion with matrix. Flexural and impact tests demonstrated that PE/rice husk composites present improved mechanical performance comparatively to the pure polymer matrix, on the contrary no benefit is observed in the tensile strength over the pure PE.