纤维改性对小麦秸秆纤维/PBS复合材料性能的影响

利用NaOH对小麦秸秆纤维进行处理,同时采用了不同的蒸煮助剂和改性剂,以改变纤维自身物理性能及其表面化学性质。将改性纤维与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混,制备了秸秆纤维/PBS复合材料,并通过X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对改性前后的纤维进行了分析和观测,研究分析了助剂和改性剂对复合材料性能的影响。结果表明:秸秆纤维经NaOH/4%Na2SO3处理,以及碱处理纤维经钛酸酯偶联剂NDZ201、环氧树脂E44改性,所得纤维增强复合材料的性能较为优异。     

秸秆纤维对PBS复合材料的性能影响研究

采用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PBS/秸秆纤维复合材料;研究了秸秆纤维的添加量、处理工艺、偶联剂种类及添加量对PBS/秸秆纤维复合材料力学性能的影响;采用扫描电子显微镜观察了PBS/秸秆纤维复合材料的断裂面形貌.研究结果表明:采用质量分数为1.5%的壳聚糖作为偶联剂,得到的PBS/秸秆纤维复合材料的力学性能最好.     

秸秆纤维的改性对PBS复合材料性能的影响

采用改性剂改性后的玉米秸秆纤维增强聚丁二酸丁二醇酯(PBS),利用热压工艺得到了秸秆纤维/PBS复合材料;研究了苯甲酸、硬脂酸、硅烷、壳聚糖及乙酸5种改性剂对经超声波处理后的秸秆纤维/PBS复合材料性能的影响;采用EDS、SEM、FTIR及WXRD对改性前后的纤维及复合材料进行了分析.研究结果表明:5种改性剂对纤维均有改性效果,苯甲酸质量分数为2%-3%时,复合材料力学性能最优.     

PBS/蒲草纤维复合材料的制备与性能

用蒸汽爆破后的蒲草纤维与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)制备复合材料,研究蒲草纤维的质量分数对复合材料力学性能、热学性能以及流变性能的影响。研究结果表明:随着蒲草纤维组分的增加,复合材料的弯曲强度和弯曲模量有明显提高,而冲击强度呈现先增大后减小的趋势,当蒲草纤维质量分数为5%时,冲击强度达到最大值5.49 k J/m2。热重分析结果表明蒲草纤维与PBS基体间存在互补作用使复合材料在高温条件下的热稳定性提高。DSC结果表明:随着蒲草纤维质量分数的增加,复合材料的结晶度和熔融温度都呈现增大趋势。平板流变结果表明:蒲草纤维降低了PBS分子的运动能力,增加了复合材料的黏度。     

淀粉改性PBS的燃烧性能研究

在35 kW/m2热辐射功率下,研究了淀粉含量对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)燃烧性能的影响。结果表明:PBS/淀粉的总热释放量(THR)、热释放速率(HRR)和有效燃烧热(EHC)随着淀粉含量的增加先降低再升高。当PBS与淀粉的质量比为10:2时,PBS/淀粉的燃烧性能最好。比较了PBS、PBS/淀粉和PBS/木粉在同样条件下的燃烧情况,其HRR的大小为:PBS/木粉>PBS>PBS/淀粉,而生烟速率SPR的顺序为:PBS>PBS/木粉>PBS/淀粉。     

POM/PBS共混纤维的结构与性能研究

采用聚丁二酸丁二醇酯(PBS)对聚甲醛(POM)进行改性,经共混纺丝制得POM/PBS共混纤维,研究了POM/PBS共混体系的流变行为以及共混纤维的热稳定性、结晶结构和力学性能。结果表明:PBS对POM有一定的增塑作用,可以降低POM的黏度和剪切敏感性;添加PBS可降低共混体系的熔点、结晶温度和结晶度,POM的熔点为168.6℃,结晶温度为145.6℃,结晶度为78.6%,而加入PBS质量分数20%的POM/PBS共混体系的熔点为165.7℃,结晶温度为139.7℃,结晶度为68.9%;PBS增大了POM的球晶尺寸,但PBS质量分数超过15%时,由于发生相分离而产生PBS的环带球晶;当PBS质量分数为10%时,POM/PBS共混纤维力学性能最好,拉伸强度和弹性模量分别达到1 264 MPa,9.5 GPa,相比纯POM纤维分别增加了25.8%和15.9%。     

PBS/剑麻复合材料制备与性能研究

利用蒸汽爆破预处理剑麻纤维(SESF)作为增强体,通过模压成型制备聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/SESF复合材料,研究了SESF质量分数对复合材料力学性能的影响。对比了在剑麻纤维质量分数为30%的条件下,和未经预处理的2种剑麻纤维制得的复合材料的力学性能,并通过扫描电镜(SEM)对试样进行观察分析。结果表明,随着SESF质量分数的增加,复合材料的拉伸强度先增大后减小,在SESF质量分数为30%时达到最大值,比纯PBS的提高了15.5%;弯曲强度和弯曲模量均随剑麻纤维质量分数的增大而提高,其中弯曲强度在SESF质量分数为30%时的比纯PBS的提高了132.5%;断裂伸长率和冲击强度随着SESF质量分数的增加而降低。     

纳米氧化锌填充PBS复合材料性能的研究

采用硅烷偶联剂(KH-550)对纳米氧化锌进行了表面改性,通过熔融共混法制备了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/纳米氧化锌复合材料,利用扫描电子显微镜、热重分析仪、差示扫描量热仪等对复合材料的力学性能、热性能和非等温结晶性能进行了研究分析,并通过Ozawa-Flynn-Wall方法分析了复合材料的热降解行为。结果表明,纳米氧化锌能提高PBS的拉伸强度和弯曲强度,但降低了其冲击强度;改性后的纳米氧化锌可以提高其与PBS的界面相容性,并提高其在PBS基体中的分散性能,不同程度地提高了复合材料的力学性能;纳米氧化锌提高了PBS的结晶速率,降低了其热解反应活化能。     

可完全生物降解PBS的共混改性研究进展

综述了近年来国内外聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混改性的研究,包括PBS/淀粉复合材料、PBS/无机材料复合材料、PBS/植物纤维复合材料、PBS/其他聚合物复合材料的制备方法与性能,并展望了其发展前景。     

淀粉／PBS共混材料的制备与性能研究

将聚丁二酸丁二醇酯（PBS）加入到淀粉体系中，制备了淀粉基共混材料，并对共混体系的性能进行了研究。结果表明：在淀粉中加入PBS可有效增加体系的硬度并提高其维卡软化点，100份淀粉中加入40份PBS体系硬度达到最大值；加入10份PBS时，体系的维卡软化点达到最大值；100份淀粉中加入40份PBS时体系拉伸性能最优，再增加时反而下降；PBS的加入对淀粉材料的防水性有一定改善，与纯淀粉体系相比，样品溶于水的质量下降了近50％。此外，加入10份的PBS可使淀粉注射成型的冷却定型时间缩短3／4，使挤出成型的牵引速度提高两倍，有利于淀粉的成型加工。     

偶联剂对PBS/麦秸粉复合材料力学性能和降解性能的影响

采用偶联剂对麦秸粉进行表面处理,利用共混技术制备聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/麦秸粉复合材料,研究了偶联剂对PBS/麦秸粉复合材料力学性能和降解性能的影响。结果表明:当麦秸粉用量为20%时,PBS/麦秸粉复合材料的力学性能最佳,降解速率也明显提高;偶联剂KH550的改性效果较好,当KH550用量为2%时,较好地改善了PBS与麦秸粉的界面相容性,材料断裂面呈韧性断裂,提高了复合材料的力学性能,而对其降解速率影响不大。     

PBS/淀粉复合材料性能研究

以表面活性剂硬脂酸聚乙二醇酯(PEOST)、甘油、尿素和乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物(AX89)为因素,设计L9(34)正交试验表,进行了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/淀粉复合材料的优化实验。此外,利用红外光谱对该复合材料进行了表征,并以最优配方制备了改性淀粉,研究了改性淀粉用量对PBS/淀粉复合材料性能的影响。结果表明:甘油和尿素是影响PBS/淀粉复合材料拉伸强度和撕裂强度的主要因素,而对断裂伸长率影响最大的则是PEOST。对复合材料中PBS结晶温度影响最大的是甘油,其次为PEOST、AX89,最后是尿素。以所确定的最优水平组合制备PBS/淀粉复合材料,其拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度可分别达到11.32 MPa、162.32%和89.67 N/m。随着改性淀粉用量的增加,PBS/淀粉复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度均呈下降趋势,其中当淀粉添加量为40%时,降幅分别达到69.16%、71.26%和65.12%。此外红外光谱显示,与纯PBS相比,PBS/淀粉复合材料在3 365和1 617 cm~(-1)处还出现了羟基和羰基的特征峰。     

聚丙烯/麦秸秆木塑复合材料的力学性能

采用转矩流变仪混合造粒,通过注射成型方法制备了聚丙烯(PP)/麦秸秆木塑复合材料,研究了NaOH浓度、增容剂的含量和麦秸秆含量对PP/麦秸秆木塑复合材料力学性能的影响,采用扫描电子显微镜对麦秸秆表面及复合材料的断面形貌进行分析。结果表明:8%NaOH溶液处理麦秸秆时,PP/麦秸秆木塑复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度达到最大;马来酸酐接枝PP增容剂的加入使得麦秸秆与PP的界面相容性提高,复合材料的力学性能增加;在一定范围内麦秸秆的添加降低了PP材料的拉伸强度和冲击强度,而提高了其弯曲强度,并且PP/麦秸秆复合材料的弯曲强度随着麦秸秆含量的增加而增加,在麦秸秆含量为30%时弯曲强度达到最大值为43.4 MPa。     

麦秸纤维增强聚乙烯复合材料的制备及性能

以麦秸纤维和聚乙烯为原料,通过模压成型制备了麦秸纤维增强聚乙烯复合材料,研究了改性剂（NaOH）浓度、麦秸纤维含量以及热压温度对复合材料力学性能的影响。结果表明,5 %NaOH处理可以溶解麦秸纤维中半纤维素、果胶等,使纤维更细化,比表面积增大,有效改善了复合材料力学性能;麦秸纤维含量为30 %（质量分数,下同）时,麦秸纤维与聚乙烯混合均匀性较好,复合材料的拉伸强度和冲击强度得到改善;热压温度为170 ℃时聚乙烯的流动性有助于改善麦秸纤维在聚乙烯中分散的均匀性,且不会使聚乙烯降解,复合材料拉伸强度和冲击强度分别达到了最大值46.1 MPa和13.8 MJ/m2。     

激光改性玄武岩纤维性能研究

采用高能激光束对玄武岩纤维进行表面改性,并制备玄武岩纤维/环氧树脂复合材料。利用扫描电镜、原子力显微镜、X射线衍射等手段,表征改性前后玄武岩纤维的微观形态、物相结构,系统研究了激光对纤维的微观组织变化、性能等影响规律,并测试了玄武岩纤维/环氧树脂复合材料的力学性能。研究结果表明,随着激光功率的增加,玄武岩纤维表面缺陷深度和缺陷面积增加。当激光功率由0 W提高至120 W时,表面缺陷最大深度由9 nm增加至180 nm,表面缺陷的分布范围由3.5~6.5 nm增加至90~120 nm,表面粗糙度由1.41 nm增加至24.70 nm。激光改性后,玄武岩纤维单丝拉伸性能降低,由于激光对纤维的辐射作用,玄武岩纤维的表面缺陷深度与拉伸强度的关系不符合经典理论。激光改性前后,玄武岩纤维XRD谱峰位基本一致,表面所含元素的种类没有发生变化。激光改性使玄武岩纤维/环氧树脂复合材料的力学性能有所改善,随着激光功率的增加,复合材料的拉伸强度和冲击强度呈先升高后降低的趋势。     

聚乳酸/麦秸秆纤维复合材料力学及吸水性能研究

以西北地区麦秸秆纤维（WSF）和聚乳酸（PLA）为原料,通过熔融共混的方式加工制备了PLA/WSF复合材料,研究了偶联剂γ—氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）对PLA/WSF复合材料的力学性能、吸水性能及界面性能的影响。利用傅里叶变换红外光谱仪(FITR)对改性前后的WSF进行分析,采用扫描电子显微镜（SEM）研究了复合材料拉伸断面的形貌变化。结果表明,KH550与WSF中羟基的反应降低了WSF表面极性;随着WSF含量的增加,PLA/WSF复合材料的力学性能最终呈现下降的趋势;经KH550对WSF改性处理, PLA/WSF复合材料的力学性能得到提升,同时降低了复合材料的吸水性;KH550处理改善了WSF与PLA的界面相容性。     

聚丙烯/小麦秸秆/高岭土复合材料的制备及力学性能研究

采用熔融共混法,制备了聚丙烯/小麦秸秆/高岭十三元复合材料.并对复合材料的结构和力学性能进行了表征.结果表明:小麦秸秆和高岭土的加入使得复合材料的冲击性能提高,小麦秸秆质量分数为4％,高岭土质量分数为5％的复合材料的冲击强度,比聚丙烯/高岭土体系提高16.3％,比聚丙烯/麦秆体系提高28.5％;但复合材料的拉伸强度下降.微观分析表明:小麦秸秆和高岭土在复合材料中分散良好,增加了聚丙烯基体的界面效应;复合材料断面有微裂纹产生,高岭土的加入增加了小麦秸秆和聚丙烯的相容性.