秸秆纤维/聚丙烯复合材料的制备及性能研究

以秸秆纤维和聚丙烯为原料,利用双螺杆挤出机共混挤出造粒,然后热压成型制备聚丙烯木塑复合材料。研究了秸秆纤维的用量、偶联剂的种类及用量对该复合材料力学性能和热性能的影响。结果表明:经偶联剂处理后,复合材料的韧性有明显提高,其中,硅烷偶联剂含量为秸秆的10wt%时,可使复合材料的冲击强度在秸秆浓度0.1%时提高91.46%。电镜分析其断面微观结构表明偶联剂处理增加了基体与纤维的界面结合,复合材料的热重实验表明秸秆对复合材料的热稳定性基本没影响。     

麦秸秆纤维复合工程塑料性能的研究

通过对比不同秸秆纤维的提取方法,得出硝酸/乙醇法的提取效率最高,达到73.98%。将秸秆纤维掺杂在聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和ABS塑料中,分析比较各样品的力学性能。研究结果表明,采用硝酸/乙醇法提取的秸秆纤维与聚丙烯混合,制得的硝酸/乙醇-秸秆纤维-聚丙烯的拉伸强度达到61.2MPa,比复合前纯聚丙烯提高了90.7%,冲击强度为60.5kJ/m~2,提高了16.3%,弯曲强度为48.3MPa,下降了12.5%,断裂伸长率为300.0%,下降了33.3%。与复合之前相比,大部分塑料的拉伸强度和冲击强度得到提高,但是各塑料的断裂伸长率均下降,原因为秸秆纤维的拉伸率较低所导致。     

利用秸秆纤维制备环境材料的研究进展

文中从秸秆的资源状况、使用价值出发,在浅析了秸秆材料的组成结构和性能的基础上,分别介绍了秸秆纤维复合材料的成型工艺,以及复合材料制品开发应用的现状;并指出了秸秆纤维制备复合材料的优越性及复合材料制备中急需解决的问题;最后对秸秆资源综合利用及复合材料的广泛使用进行了展望。     

玉米秸秆纤维/PBS复合材料的制备及性能

采用玉米秸秆纤维对聚丁二酸丁二醇酯（PBS）进行改性,利用热压工艺得到了玉米纤维/PBS复合材料。研究了在相同浓度的碱液中,水煮、微波及超声波三种处理工艺对纤维得率及复合材料性能的影响,发现三种方法对纤维均有一定的活化作用,扫描电镜（SEM）观测到微波和超声波处理的纤维表面较纯净,纤维束较疏松,得到复合材料的力学性能较...     

玄武岩纤维对水泥砂浆性能及水泥石微观结构的影响

以聚丙烯纤维为对比研究了新型材料玄武岩纤维（BF）对水泥砂浆的抗压、抗折强度和干缩的影响,并采用XRD、SEM及MIP现代检测技术对纤维微观作用机理进行了分析。结果表明：玄武岩连续纤维具有替代聚丙烯纤维的可行性;BF的加入提高了水泥砂浆的早期强度,但使28d强度有所降低;对早期砂浆的收缩有明显的改善效果,但28d以后对砂浆收缩的影响作用不显著;微观分析显示早期水化浆体中由于纤维-水泥石界面结合紧密和纤维乱向作用阻止了裂缝的引发与扩展,提高了水泥基材料早期力学性能。28d掺加纤维的水泥浆体在纤维-水泥石界面上产生弱界面,界面的弱化与总空隙率增加的共同作用导致掺加纤维水泥砂浆的长期力学性能下降。     

不同秸秆纤维增强聚己内酯复合材料的力学及降解性能研究

分别采用小麦秸秆、玉米秸秆纤维对聚己内酯进行改性,利用热压工艺得到了秸秆纤维/PCL复合材料;分别研究了小麦秸秆、玉米秸秆纤维的添加量对复合材料力学性能、降解性能的影响。研究结果表明:2种复合材料的断裂伸长率、拉伸强度呈现先增大后减小的趋势,通过比较2种复合材料的力学性能及降解性能,玉米秸秆纤维/PCL复合材料的性能相对较优。     

碳纳米管/天然橡胶复合材料的制备及性能

对碳纳米管/天然橡胶复合材料的制备工艺和材料性能进行了研究。碳纳米管与天然橡胶复合后,橡胶DSC曲线中结晶熔融峰变小,硫化返原现象减轻,焦烧时间略有缩短。经过分散-粘合体系处理,碳纳米管在橡胶中的分散程度及界面粘合状况改善,复合材料的整体力学性能提高,与炭黑增强样品相比,碳纳米管复合材料在回弹及动态压缩性能方面占有优势,动态模量和玻璃化转变温度高,热降解稳定性较好。      

淀粉/秸秆纤维缓冲包装材料的制备及其性能

利用模压成型法制备出可替代聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)的淀粉/秸秆纤维缓冲包装材料。通过正交实验探讨了不同配比的原材料对新材料密度及力学性能的影响,获得主要的影响因素及各组分的最优配比。结果表明:随PVA添加量增加,缓冲材料密度先减小后增大,而材料抗压强度逐渐增大;发泡剂含量越高,材料密度越小而抗压强度越低;秸秆纤维与淀粉比例为1:2时材料抗压性能较好。采用静态压缩实验比较淀粉/秸秆纤维缓冲材料与EPS力学性能的差异,并利用体式显微镜分析了淀粉/秸秆纤维缓冲材料微观结构与EPS的差异,提出两种材料差异产生的原因及改善方法。     

封闭型无溶剂聚氨酯超细纤维合成革基布的制备及性能

将聚酰胺6-碱溶性聚酯(PA6-COPET)海岛纤维非织造布与封闭型无溶剂聚氨酯(BSFPU)通过浸渍、碱减量和后整理等工艺制备了BSFPU超细纤维合成革基布.分析和探讨了BSFPU浸渍量对超细纤维合成革基布力学性能和卫生性能的影响,采用电子扫描显微镜对其微观结构进行表征.结果表明:海岛纤维经过减量后形成具有37根纤维...     

不同秸秆增强环氧树脂复合材料的力学性能研究

秸秆具有生物降解、绿色环保等特性,且来源丰富,在绿色纺织复合材料领域受到广泛关注。本文采用真空辅助法制备了长芦苇秆、麦秆、高粱秆、稻草秆增强环氧树脂复合材料,研究了芦苇秸秆在整体和劈裂状态下复合材料的力学性能,并比较了在劈裂状态下芦苇秸秆和其他3种秸秆增强复合材料的力学性能及形态特征,分析了4种秸秆的红外光谱、表面润湿性、表面元素及微观结构。结果表明:4种秸秆均有相似的振动吸收峰位置,且它们表面微观结构差异较大,但其相同之处是表面均有硅元素、氧元素以及碳元素。同时4种秸秆都具有疏水性,芦苇秆、高粱秆、麦秆和稻草秆与水的接触角依次降低。在力学性能上,由于纤维素纤维在秸秆内合理有效分布使其出现结构物效应,秸秆增强复合材料的弯曲性能较拉伸性能具有明显的优势,同时芦苇秆劈材增强环氧树脂复合材料的拉伸强度和弯曲强度比芦苇秆复合材料高165.07%、55.72%。在4种秸秆劈材复合材料中,芦苇秆劈材复合材料的拉伸、弯曲性能最好,其次是稻草杆、高粱杆、麦秆复合材料。秸秆增强复合材料的开发有利于提高秸秆资源利用率,为复合材料的开发利用提供了新路径。     

麦秸纤维含量和粒径大小对聚乳酸力学性能和结晶度的影响

选用三种粒径的麦秸纤维分别与聚乳酸(PLA)粉末组成各种配方,采用挤出注塑的方法制成复合材料。通过红外光谱分析、力学性能测试、断口扫描电镜(SEM)分析以及差示扫描量热(DSC)测试探索了试样的力学性能和结晶度变化趋势,并对结果进行了理论分析,最终确定最佳配方为精细处理且纤维含量为15%的C3组分,此时复合材料的结晶度达到43.44%,玻璃化温度为63.53℃,与纯PLA比较分别提高了29.3%和6%,拉伸强度、弯曲强度、冲击韧性与纯PLA相比有轻微降低,分别为51.07 MPa,55.16 MPa,4.08 kJ/m2。     

稻草纤维制备缓冲材料的影响因素研究

通过研究稻草纤维缓冲材料制备中各主要因素的影响,分析了主要因素即处理后的稻草纤维用量、发泡剂量、胶粘剂量、发泡温度等工艺参数,获得了以稻草纤维为主要源料制备发泡缓冲材料各影响因素的最佳工艺,为研制环保型缓冲包装材料提供科学依据。     

木薯秸秆/高密度聚乙烯复合材料的制备与性能研究

目的 探讨木薯秸秆粉的粒径和含量对复合材料物理力学性能及界面结合的影响,以期提高废弃木薯秸秆的利用率。方法 以木薯秸秆粉为增强体,高密度聚乙烯（HDPE）为基体,马来酸酐接枝聚乙烯（MAPE）为偶联剂制备木塑复合材料。对木塑复合材料进行拉伸性能、弯曲性能、缺口冲击强度以及吸水性测试,并利用电子显微镜（SEM）对复合材料断面微观结构进行观察和分析。结果 随着秸秆粉含量的增大,拉伸强度和弯曲强度在整体上呈现出增大的趋势,最大值分别可以达到32.5 MPa和49.6MPa,而缺口冲击强度不断下降;当粒径减小时,材料的拉伸强度呈现先下降而后升高的趋势,弯曲强度区别不大,而缺口冲击强度则整体上呈现降低的趋势。当秸秆粉的含量降低、粒径减小时,复合材料表现出较好耐水性能。结论 秸秆粉质量分数为60%,粒径为40～60目时复合材料具有较优异的综合性能,相关性能超过GB/T 24137—2009《木塑装饰板》的使用标准。     

PLA/木质纤维复合材料的制备及性能

目的研究PLA/木质纤维复合材料的制备工艺过程,分析PLA纤维含量对复合材料力学性能的影响,确定最优配比,以获得一种可应用于包装中的新型环保复合材料。方法将不同质量配比的PLA纤维及木质纤维按照造纸的工艺进行抄造,获得湿纸胚后再进行热压处理,获得需要的复合材料。对PLA纤维在复合材料中的分散性以及复合材料的力学性能进行表征与测试。结果分散性试验表明,PLA纤维能够与木质纤维均匀混合;当PLA纤维的质量分数为10%时,复合材料的性能较好。力学测试表明,复合材料的拉伸强度最大可达到42.79 MPa,耐折次数可达到1015次。结论 PLA/木质纤维复合材料可采用造纸的方法进行制备,且力学性能较好,能在包装领域内有较为广泛的应用,同时也为可降解纤维的研究应用提供了一种新思路。     

麦秸/木材均质复合无机碎料板的制备及其性能

以麦秸、木材和环保阻燃无机胶黏剂为主要原料,通过麦秸和木材碎料均匀混合的方式,采用热压工艺制备麦秸/木材均质复合无机碎料板,研究了麦秸与木材的配比、施胶量、热压时间和热压温度对板材性能的影响,并通过X射线衍射仪、扫描电镜分析了其对板材性能的影响机制。结果表明,随着麦秸与木材配比减小,板材静曲强度(MOR)、弹性模量(MOE)和内结合强度(IB)逐渐增大,2h吸水厚度膨胀率(TS)逐渐减小,优选配比为m(麦秸)∶m(木材)=4∶6。随着施胶量的增大,板材的MOR、MOE先增大后减小,IB逐渐增大,TS逐渐减小。施胶量为63%时,板材的MOR、MOE分别达到最大值15.5 MPa、3 110 MPa,此时,IB、TS分别为0.47 MPa、5.5%。随着热压温度的升高和热压时间的延长,板材的MOR、MOE、IB逐渐增大,TS逐渐减小。热压温度和热压时间分别为100℃、30min时,MOR、MOE、IB分别达到最大值(16.8 MPa、3 350 MPa、0.56 MPa),TS达到最小值(3.5%)。优化制板工艺为m(麦秸)∶m(木材)=4∶6,施胶量63%,热压时间30min,热压温度100℃。     

竹纤维增强聚氯乙烯发泡复合材料的制备与性能

以竹纤维和聚氯乙烯为原料,加入冲击改性剂、偶联剂、发泡剂等生产助剂,通过熔融混炼挤出,最后注塑成型为复合材料试样.研究了竹粉含量、冲击改性剂含量、偶联剂和发泡剂种类对该复合材料力学性能的影响,并利用扫描电镜分析了发泡复合材料的微观结构.结果表明：竹粉在一定添加量范围内对聚氯乙烯塑料基体的力学性能具有一定的增强效果,当竹粉添加质量分数超过20％后,复合材料的力学性能开始降低;抗冲击改性剂CPE的加入,可以在聚氯乙烯/竹粉复合材料体系中形成橡胶态过渡结构,组成不均匀相,进而提高复合材料的韧性;选用的几种偶联剂中,硅烷偶联剂对复合材料力学性能的作用效果最好,马来酸酐接枝聚丙烯次之,随后是改性EVA、铝酸酯偶联剂和钛酸酯偶联剂;组合发泡剂对聚氯乙烯/竹粉复合材料的发泡效果优于单一发泡剂,当AC＋尿素的添加质量分数为1.0％,且两者的质量比为1∶1时,其作用效果最优,泡孔数量多且均匀.     

不同预处理方法对稻草纤维性能的影响

通过物理性超声波和化学性微波酯化相结合的处理方法,对稻草纤维表面进行改性研究,分析了改性后与水的表面接触角、纤维表面形貌变化及化学结构的变化。结果表明各处理改善了秸秆纤维表面的浸润性,增加了纤维的比表面积和反应性能,提高了表面自由基浓度,增强了其在材料领域中的应用。     

聚合物对稻草纤维材料性能的影响研究

以稻草纤维为主要原料,采用粗稻草颗粒和细长稻草纤维相结合,以聚乙烯醇(PVA)、脲醛树脂(UF)等水溶性聚合物为粘合剂制备稻草纤维材料,研究了聚合物对稻草纤维材料性能的影响。研究表明,淀粉胶与纤维的粘合效果较差,采用聚乙烯醇和脲醛树脂混合作为稻草纤维材料的粘合剂,对纤维材料的抗压强度具有明显的协同增强作用。用聚乙烯醇和脲醛树脂混合后作为粘合剂,当粘合剂与纤维质量比为1.8时,不经过发泡,其纤维材料的密度就小于0.22 g/cm3,抗压强度可达290 kPa,单位密度的抗压强度可达1300 kPa.cm3/g。