新型PLA/黄麻层压复合材料的成型机理及正交试验法

采用正交试验法对PLA/黄麻复合材料成型工艺参数进行优化,并探讨铺层顺序、铺向角以及成型工艺参数(成型温度、压力、时间等)对层压复合材料力学性能的影响。研究表明,成型工艺参数成型时间、温度的影响对复合材料的力学性能比较大。得到降解性PLA/黄麻复合材料成型工艺的最佳条件,可在短时间内以较低的成本、较少的试验次数找到合适的工艺参数组合。     

PLAP黄麻多层复合材料的工艺优化及力学性能

 为较全面了解复合材料主要成型工艺参数对其力学性能的影响,采用正交试验法、方差分析法和层次分析法对可降解PLAP黄麻多层复合材料成型结构设计和工艺参数进行研究,探讨了6 个主要因素如纤维的配比、材料的层数、铺向角以及成型温度、压强、时间等工艺参数对复合材料力学性能的影响程度和显著性。结果表明,成型温度、铺向角和PLA 与黄麻纤维的配比对复合材料的力学性能影响显著,材料的层数和成型时间对力学性能的部分指标有影响,而成型压强对力学性能指标几乎没有影响,并给出复合材料的最佳成型工艺条件。     

蚕丝织物增强聚乳酸复合材料的制备及其性能研究

以蚕丝织物为增强体,以聚乳酸(PLA)为基体,通过层叠热压制备蚕丝织物增强PLA复合材料,研究了脱胶预处理和热压温度对蚕丝增强PLA复合材料力学性能的影响,并用SEM和TGA进行表征。经过脱胶处理后,蚕丝增强PLA复合材料的力学性能有一定程度的提高,其拉伸强度和冲击强度分别提升了35.78%和33.33%;当热压温度为165℃时,复合材料具有最优的力学性能。SEM结果表明:经过脱胶处理后,复合材料中蚕丝纤维排列比较整齐,基体的连续性较好,纤维与基体之间结合更为紧密。TGA结果表明:经过脱胶处理后,复合材料表现出相对较高的热稳定性。     

蔗渣纤维增强聚乳酸复合材料的制备及性能分析

以造纸用蔗渣纤维和聚乳酸(PLA)为主要原料,制备了蔗渣纤维增强聚乳酸复合材料,研究了NaOH(蔗渣纤维处理剂)的质量分数、复合材料中蔗渣纤维添加量及热压温度对复合材料力学性能的影响。结果表明,蔗渣纤维添加量为30%时,蔗渣纤维与PLA混合较好,复合材料较均匀;采用质量分数为5%的NaOH处理蔗渣纤维,可以溶解蔗渣纤维中的半纤维素、果胶等,使纤维更细化,比表面积增大,从而有效改善复合材料力学性能;热压温度为170℃时,PLA的流动性有助于改善蔗渣纤维在PLA中分散的均匀性,且不会使蔗渣纤维和PLA降解。在此最优条件下,复合材料的拉伸强度和冲击强度分别达到最大值。     

巨尾桉/聚乙烯膜制备复合材料工艺研究

以桉木为基材,通过聚乙烯膜进行胶粘,采用热压-冷压工艺制备三层木塑复合材料,并且利用极差方差分析研究了热压温度、热压时间、热压压力和聚乙烯膜用量对材料胶合强度、静曲强度和弹性模量的影响,探索出三层木塑复合材料的最优制备工艺。结果表明:巨尾桉/聚乙烯膜制备复合材料的最佳工艺配比是热压温度160℃,聚乙烯膜用量119g/m2,热压时间50s/mm,热压压力0.7MPa;利用该工艺制备的板材符合GB/T 9846-2004II类胶合板的标准。实验研究为人工林桉木的高附加值利用提供一定的参考数据和理论支撑。     

巨尾桉/聚乙烯膜制备复合材料工艺研究北大核心

以桉木为基材,通过聚乙烯膜进行胶粘,采用热压-冷压工艺制备三层木塑复合材料,并且利用极差方差分析研究了热压温度、热压时间、热压压力和聚乙烯膜用量对材料胶合强度、静曲强度和弹性模量的影响,探索出三层木塑复合材料的最优制备工艺。结果表明:巨尾桉/聚乙烯膜制备复合材料的最佳工艺配比是热压温度160℃,聚乙烯膜用量119g/m2,热压时间50s/mm,热压压力0.7MPa;利用该工艺制备的板材符合GB/T 9846-2004II类胶合板的标准。实验研究为人工林桉木的高附加值利用提供一定的参考数据和理论支撑。     

黄麻原纤非织造布增强PHBV复合材料工艺优化

以黄麻原纤针刺非织造布为增强材料,同聚羟基丁酸戊酸共聚酯通过热压工艺制成复合材料;对其生产工艺参数进行正交试验,探讨了各工艺条件对复合材料力学性能的影响。结果表明,最佳工艺参数为材料配比40/60,热压温度165℃,热压时间4min,热压压强14MPa;由其制备的复合材料的拉伸断裂强度为66.501MPa。     

碳纤维/聚丙烯/聚乳酸增强复合材料的力学性能

为在不改变碳纤维/聚丙烯(PP)复合材料力学性能前提下,降低复合材料中PP含量以减轻环境降解压力,通过在碳纤维/PP复合材料树脂体系中掺杂可降解的聚乳酸(PLA)形成共混树脂体系,并经热压成型制备碳纤维增强共混树脂复合材料。探究了PLA、PP共混体系质量比对复合材料冲击、弯曲和拉伸性能的影响。结果表明:随着树脂体系中PLA质量分数的增加,复合材料的冲击强度和弯曲强度都呈先降低后升高、再降低的趋势,拉伸强度呈现先升高后降低的趋势;当PLA质量分数为60%时,复合材料的冲击强度和弯曲强度最高,分别为21.8 kJ/m²和112.5 MPa,拉伸强度为37.2 MPa,复合材料的综合物理力学性能最优,与未添加PLA的复合材料的力学性能相近。     

PLA/苎麻与PVA/苎麻复合材料的制备及其力学性能研究

采用碱-硅烷偶联剂表面复合改性处理,以苎麻织物作为增强材料,分别以聚乳酸(PLA)和聚乙烯醇(PVA)为基体,经过层合热压制备出环保的苎麻织物增强复合材料,对其进行拉伸、弯曲测试,并用SEM进行表征。结果表明,PLA/苎麻、PVA/苎麻复合材料拉伸强度、弯曲强度相比未经表面改性处理复合材料,其提高幅度分别为44.42%、31.45%、35.88%、18.47%。PLA/苎麻、PVA/苎麻增强复合材料纬向拉伸强度和弯曲强度大于经向;SEM结果表明:改性处理后,苎麻纤维表面干净、杂质少,复合材料的界面结合效果较好。PLA基体相较于PVA对苎麻的浸润效果较好。拉伸断裂方式均为韧性断裂,断口参差不齐。     

阻燃型废弃麻纤维/聚乳酸复合材料的性能分析

以聚乳酸颗粒为基体材料,以废弃麻纤维为增强材料,采用双辊混炼法和热压成型法,制备阻燃型废弃麻纤维/聚乳酸复合材料,并研究其力学性能和阻燃性能,优化其热压工艺参数。以拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、极限氧指数为检测指标,以聚乳酸质量分数、阻燃剂质量分数、热压压力、热压温度为因素,通过正交试验和极差分析,优化出最优成型工艺条件,即聚乳酸质量分数为60%,阻燃剂质量分数为30%,热压压力为10 Mpa,热压温度为180℃。为进一步开发阻燃型废弃麻纤维复合材料提供理论基础。     

香蕉纤维增强不饱和聚酯树脂复合材料的制备工艺研究

利用热压成型法制备香蕉(茎)纤维增强不饱和聚酯树脂复合材料,结合单因素分析法和正交法研究热压工艺三大要素:压力、温度和时间以及纤维含量等工艺条件对增强复合材料力学性能的影响,确定最佳的制备工艺。结果表明:在压力、温度和时间分别为13 MPa、150℃、11 min的热压参数值下以及纤维的添加量为20%时复合材料的力学性能最佳,与纯树脂相比,拉伸强度提高了71.8%,弯曲强度提高了49%。     

亚麻纤维增强聚乳酸复合材料的制备与性能表征

针对预成型件的铺层角度对复合材料力学性能产生影响的问题,以亚麻纤维为增强体,与聚乳酸纤维通过开松、混合、梳理工序制成预成型件后,采用模压成型工艺制备了亚麻纤维/聚乳酸复合材料。研究预成型件的各种铺层角度对复合材料拉伸、弯曲性能的影响,并通过扫描电镜讨论亚麻/聚乳酸复合材料的破坏机制以及拉伸断裂形貌。结果表明：铺层角度为90°时,复合材料横向拉伸、弯曲强度和模量最高;铺层角度为0°时,复合材料纵向拉伸、弯曲强度和模量最高。     

3D打印玄武岩纤维增强聚乳酸基复合材料制备及性能

以聚乳酸(PLA)为基体,玄武岩纤维(BF)为增强体,采用熔融沉积(FDM) 3D技术来制备玄武岩纤维增强PLA(BF/PLA)复合材料试样,并研究了层高、打印速度和打印温度对复合材料力学性能的影响。结果表明:随着打印层高的增加,BF/PLA复合材料的纤维体积分数减小,拉伸强度和弯曲强度显著降低;随着打印速度增加,玄武岩纤维与PLA的包覆效果变差,试样拉伸强度和弯曲强度降低;随着打印温度增加,试样拉伸强度和弯曲强度略有增加。     

PES/CF/PET纤维混杂复合材料的力学性能

选用PES纤维作为基体，碳纤维(CF)作为增强体，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维作为黏合剂，利用特殊的铺层结构制备出一种低密度、易加工、可回收的复合材料。采用正交试验设计研究了PES纤维质量分数、热压温度、压力和时间对复合材料拉伸性能的影响，并对材料的断裂机制进行了分析。结果表明：PES纤维质量分数是影响复合材料拉伸强度的最主要因素，其次是热压时间，热压温度和压力的影响最小；当PES纤维质量分数为55%、热压温度为270℃、压力为25 MPa、时间为50 min时，PES/CF/PET纤维混杂复合材料具有良好的力学性能，拉伸强度达到59.526 MPa,拉伸模量达到1.576 GPa,断裂伸长率达到6.950%;复合材料拉伸断裂机制主要表现为纤维的断裂。     

铺层角度对苎麻纤维复合材料性能的影响

基于真空辅助成型工艺,研究铺层角度对苎麻织物增强环氧树脂复合材料力学性能的影响,并将该铺层设计应用在复合材料桥梁模型上。结果表明:当铺层方式为纬向铺层(90°)时,复合材料的拉伸强度最大,为73.5 MPa;经纬交叉铺层(0°/90°)时,为72.4 MPa。当铺层方式为经纬交叉铺层时,复合材料的拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量和剪切强度皆为最大,分别为3.8 GPa、108.2 MPa、5.0 GPa和21.7 MPa。综合拉伸、弯曲、剪切性能,经纬交叉铺层复合材料力学性能最优。苎麻纤维复合材料桥梁的最大载荷为8.79 kN,载荷质量比为12.08。     

基于纺织固废制备非织造再生复合材料及其性能

采用废旧的棉、涤纶和涤棉混纺织物为主要原料,双组分聚酯(4080)纤维为黏结剂,通过织物开松、混合梳理、纤维铺网、针刺预加固以及热压成型工艺制得非织造再生复合材料.根据纤维原料的特点,探究了纤维成分、混合比例以及热压温度对复合材料表面形貌和力学性能的影响.结果表明,所制备的复合材料具有良好的力学性能,且影响力学性能的主...     

制备工艺对黄麻/聚丙烯针织复合材料性能的影响

 本文讨论了不同工艺黄麻横机针织物增强聚丙烯复合材料的制备工艺对其力学性能的影响。首先利用针织的方法在横机上分别织造黄麻1+1罗纹、畦编、半畦编织物作为复合材料的增强体,分别以3层和5层进行同向铺层、不同质量配比与聚丙烯（PP）纤维均匀混合后通过热压工艺制成复合材料。对所制备的复合材料板材拉伸及弯曲性能进行测试与分析。研究结果表明：在复合织物均为1+1罗纹时,其复合板材性能以3层1+1罗纹6/4的配比为最佳;相同配比,相同层数情况下,畦编组织板材性能则最优;对于相同配比1+1罗纹板材3层性能优于5层。     

玻璃纤维/聚丙烯纤维增强热塑复合材料的制备及其性能

为获得高质量比和高取向度的长纤维增强热塑性复合材料,通过牵切工艺将玻璃纤维和聚丙烯纤维混合成为须条,将须条正交铺层后用热压方法制备玻璃纤维/聚丙烯长纤维热塑性复合材料,然后对复合材料的形貌、力学性能和动态力学性能进行测试和分析。结果表明:复合材料中玻璃纤维的平均长度为22.9 mm,质量分数为45.73%,纤维伸直度高,取向度高,分散性好;基体材料能够充分浸润玻璃纤维,复合材料具有较小的孔隙率,其值为1.58%,且该复合材料比挤出模压得到的复合材料具有更好的力学性能;复合材料的玻璃化转变温度为73.4 ℃,在温度为150 ℃时,能够保持较高的储能模量和较小的损耗因子,具有良好的热力学性能。     

玄武岩织物增强聚乳酸复合材料的制备及其拉伸断裂性能

为提高聚乳酸复合材料的力学性能,以玄武岩织物(BF)为增强材料,聚乳酸(PLA)为基体材料,采用真空灌注法制备玄武岩织物增强聚乳酸复合材料。研究了偶联剂KH550质量分数、铺层层数、铺层角度对BF/PLA复合材料拉伸断裂性能的影响,并借助扫描电子显微镜对复合材料拉伸实验后的断裂形貌图进行分析。结果表明:随着KH550质量分数的增加,BF/PLA复合材料的拉伸断裂强度出现先增大后减小的趋势,且KH550质量分数为3%时处理效果最佳,此时复合材料的拉伸断裂强度提高到82 MPa,且断面整齐;玄武岩织物铺层角度为0°和90°时,复合材料的拉伸断裂性能较优,45°铺设时最差,且拉伸实验后层间分离现象明显;在一定范围内复合材料的断裂强度随玄武岩织物铺层层数的增加而增加。     

针刺加固频率对黄麻纤维/聚乳酸短纤复合板性能的影响

为使生物质可降解复合材料在汽车内饰领域替代传统石油基材料，以黄麻纤维(JF)、聚乳酸(PLA)短纤为原料，通过纤网模压成型法制备了黄麻纤维/聚乳酸短纤(JF/PLA)复合板，着重探讨了针刺过程中不同针刺频率对复合板结构及性能的影响。结果表明，当针刺频率为300次/min时，复合板的力学性能达到最大，其纵向拉伸强度、弯曲强度及缺口冲击强度分别为14.54 MPa、33.02 MPa、9.54 kJ/m²。进一步增加针刺频率，纤网中部分黄麻纤维会发生断裂，造成复合板力学性能出现下降。另外，针刺频率的提高使得复合板吸水率与生物降解速率下降，同时复合板的阻燃效果得到改善，有利于JF/PLA复合板在汽车内饰领域的推广应用。