表面处理对碳纤维/聚苯硫醚复合材料性能的影响

以碳纤维(CF)平纹织物、聚苯硫醚(PPS)纤维为原材料,通过混杂铺丝及热压的方法制备出CF/PPS热塑性复合材料。研究了不同表面处理方法对CF表面官能团、碳(C)与氧(O)元素含量比、单丝拔出强度及复合材料两相浸润性、界面性能、力学性能等的影响。结果表明:丙酮处理可以有效去除CF的上浆剂,利于PPS熔体在CF之间的均匀分散与浸渍,在一定程度上提升了CF/PPS复合材料的力学性能;硝酸溶液处理可以增加CF平纹织物表面的O/C摩尔比,且CF表面轴向产生缺陷和沟壑;CF与PPS之间的界面剪切强度随硝酸处理时间的增加而明显增加,但CF/PPS复合材料的力学性能呈现先增加后降低的趋势;通过表面处理改善CF与PPS之间的浸润性以及界面相互作用力,可以提升CF/PPS复合材料的力学性能。     

表面处理方法对植物纤维增强高分子基复合材料性能的影响评述

综述了植物纤维增强高分子基复合材料的发展与应用以及困扰其性能提高的主要问题。简述了几种典型的表面处理方法,如化学方法中的碱处理、界面偶联处理、接枝处理;物理方法中的热处理、蒸汽爆破处理、放电处理以及高能射线辐照处理等方法的优点及其各自存在的问题。对现有工艺方案中的一些共性问题进行了归纳总结,并对植物纤维表面处理的发展提出了建议。     

硅烷偶联剂对PLA/木粉复合材料性能的影响

以30%木粉和70%聚乳酸(PLA)为原料,加入1%的硅烷偶联剂,通过熔融共混的方法制备了PLA/木粉复合材料,并研究了不同类型硅烷偶联剂对PLA/木粉复合材料结晶性能、热性能、力学性能和吸水率的影响。XRD结果表明:偶联剂KH-550明显降低了复合材料的结晶度,提高了木粉与PLA之间的相容性;热分析结果表明,偶联剂的加入使复合材料的冷结晶温度下降,热稳定性也稍有下降;力学性能测试结果表明:偶联剂的加入改善了复合材料的力学强度,且KH-550的改性效果较好;另外,KH-550的加入还增加了复合材料的耐水性。     

碳纤维表面处理对碳纤维/NR复合材料性能的影响

试验研究碳纤维表面处理对碳纤维/NR复合材料性能的影响。结果表明,碳纤维经表面处理后表面沟槽加宽、加深,粗糙度增大,可改善其与橡胶基体的粘合性。与未处理碳纤维/NR复合材料相比,浓硝酸表面处理3h的碳纤维/NR复合材料的拉伸强度提高46%,耐磨性提高5%;300℃×20min高温氧化表面处理碳纤维/NR复合材料的拉伸强度和耐磨性均提高38%;浓硝酸处理1h后再加1.3份钛酸酯偶联剂的碳纤维/NR复合材料拉伸强度提高25%;碳纤维经浓硝酸处理1h后再进行表面浸胶,复合材料的耐磨性提高34%。     

臭氧处理对碳纤维表面及其复合材料性能的影响

利用X射线光电子能谱(XPS)研究了碳纤维经臭氧(O3)氧化处理后表面元素组成及表面官能团的变化，结果发现，O3表面处理主要增加了碳纤维表面上的羟基或醚基官能团；研究了表面O3氧化处理对复合材料力学性能的影响，结果表明，碳纤维经O3氧化处理后明显改善了碳纤维与环氧树脂间的界面粘结，其复合材料的层间剪切强度明显提高。     

高性能聚乙烯纤维表面处理对复合材料性能的影响

采用化学法,电晕法,高能离子法和等离子体法对高性能聚乙烯纤维进行表面处理。结果表明,化学法主要改变了纤维表面的物理形态;电晕法主要改变了纤维表面的化学性质;高能离子法和等离子体法不仅改变了表面的物理形态,而且也改变了纤维表面的化学性质。     

表面处理剂对聚乳酸/核桃壳粉复合材料性能的影响

研究核桃壳粉(WSP)含量对复合材料力学性能影响,结果发现,WSP的最佳添加量为1%,此时材料的断裂伸长率提高了15.69%。在此最佳用量的基础上,采用钛酸酯、硅烷偶联剂、十八胺和Na OH对WSP进行表面处理,从而研究不同的表面处理对聚乳酸(PLA)/WSP复合材料性能的影响。通过拉伸强度、熔体流动速率(MFR)以及红外光谱检测比较改性效果。结果表明:用钛酸酯改性后,材料的拉伸强度达到67.82 MPa,比未处理材料的拉伸强度提高了9.80 MPa,断裂伸长率提高了18.15%;碱处理后,PLA/WSP复合材料的MFR最多提高了120%,流动性有了很大的改善。     

纤维表面处理对PVC/木纤维复合材料性能的影响

比较了两种方法处理木纤维对聚氯乙烯(PVC)／木纤维复合材料性能的影响。结果表明,将木纤维先用一定浓度的NaOH溶液浸泡再用硅烷偶联剂处理时,木纤维在PVC基体中分散更均匀,与PVC界面的粘合性提高;复合材料的力学性能如拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率等有明显提高。     

PLA/PBS生物降解复合材料制备与性能研究

利用可降解性高分子聚乳酸(PLA)及聚丁二酸丁二醇酯(PBS)制备PLA/PBS生物降解复合材料.通过添加紫外线吸收剂和受阻胺类光稳定剂,以模拟自然光源方法对材料进行加速室外老化测试,分析户外照明条件下复合纤维的使用寿命.研究了材料复合比例及双螺杆混炼工艺参数对PLA/PBS/Additives复合材料性能的影响,并探...     

改性处理对木纤维/聚乳酸生物可降解复合材料性能的影响

分别用硬脂酸和钛酸酯对木纤维进行改性,用注塑成型工艺制备木纤维/聚乳酸可生物降解复合材料。研究了改性剂用量对复合材料力学性能及生物降解性能的影响。结果表明:改性剂对木纤维进行处理后,复合材料的拉伸强度与冲击强度得到明显提高;钛酸酯偶联剂的改性效果优于硬脂酸。硬脂酸和钛酸酯改性剂一定程度上都可以改善复合材料的生物降解性能。     

聚乳酸/碳纤维复合材料的3D打印线丝制备及其性能研究

本研究用高混机充分混合碳纤维(CF)和聚乳酸(PLA),再通过单螺杆挤出机制备出聚乳酸/碳纤维(PLA/CF)复合材料线丝,并成功地制备3D打印试样。通过测试PLA/CF复合材料线丝的力学性能,热性能,断面形态,发现PLA/CF复合材料线丝的耐热性高于纯PLA线丝,并且CF含量为1%的复合材料线丝的断裂强度可达70 MPa,高于纯PLA线丝的断裂强度,证明CF对PLA本体有增强效果。但随CF含量增加,断裂强度却有一定程度的下降,这可能是高含量CF的分散和复合材料的界面等因素影响的结果。     

Comparative Studies of Mechanical and Interfacial Properties Between Jute Fiber/PVC and E-Glass Fiber/PVC Composites

Composites (50 wt% fiber) of jute fiber reinforced polyvinyl chloride (PVC) matrix and E-glass fiber reinforced PVC matrix were prepared by compression molding. Mechanical properties such as tensile strength (TS), tensile modulus (TM), bending strength (BS), bending modulus (BM) and impact strength (IS) of both types of composites was evaluated and compared. Values of TS, TM, BS, BM and IS of jute fiber/PVC composites were found to be 45 MPa, 802 MPa, 46 MPa, 850 MPa and 24 kJ/m², respectively. It was observed that TS, TM, BS, BM and IS of E-glass fiber/PVC composites were found to increase by 44, 80, 47, 92 and 37.5%, respectively. Thermal properties of the composites were also carried out, which revealed that thermal stability of E-glass fiber/PVC system was higher. The interfacial adhesion between the fibers (jute and E-glass) and matrix was studied by means of critical fiber length and interfacial shear strength that were measured by single fiber fragmentation test. Fracture sides after flexural testing of both types of the composites were investigated by Scanning Electron Microscopy.     

聚乳酸/改性刨花板木粉木塑复合材料的力学性能研究

采用氢氧化钠(NaOH)、过氧化氢（H2O2）、异氰酸酯(IPDI)等不同改性剂对刨花板木粉进行化学改性处理,将改性后的刨花板木粉（PBF）与聚乳酸(PLA)基体通过熔融挤出共混,制备出PLA/PBF 木塑复合材料,研究了刨花板木粉改性处理方法和含量对木塑复合材料力学性能的影响。结果表明,刨花板木粉经NaOH+H2O2或NaOH+IPDI处理后,能显著改善木粉与基体间的界面相容性,提高木塑复合材料的力学性能;经NaOH+H2O2处理后,PBF含量为20 %（质量分数,下同）的PLA /PBF木塑复合材料的弯曲强度相比于未处理的增加了21.63 %,达到118.5 MPa;拉伸强度增加了19.53 %,达到101.0 MPa;采用NaOH+H2O2改性处理的、PBF含量为20 %的PLA/PBF木塑复合材料具有更好的力学性能。     

阻燃处理对竹粉增强聚乳酸复合材料阻燃抑烟性能影响

分别采用氢氧化铝(ATH)、聚磷酸铵(APP)及ATH+ APP复合阻燃剂对竹粉增强聚乳酸复合材料进行阻燃抑烟处理,并对处理后的复合材料性能进行测试与表征.结果表明,两种阻燃剂均显著增加了复合材料的成炭率,ATH+ APP产生了协同作用,使复合材料成炭率提高了近4倍,达到了45.3％;复合材料经阻燃处理后其阻燃性能均得到了不同程度的提升.其中,APP对复合材料燃烧过程中热量释放的抑制作用最明显,ATH对复合材料表现出了较强的抑烟效果,而ATH +APP复合阻燃剂产生的协同作用使复合材料具有阻燃和抑烟的双重特性.     

聚乳酸木塑复合材料增韧改性研究进展

对使用增容剂、弹性体、偶联剂改性,改变木粉粒径以及结晶形态等提高聚乳酸(PLA)木塑复合材料韧性的方法进行了综述,并对PLA木塑复合材料的增韧改性研究进行了展望。     

可生物降解聚乳酸的扩链研究进展

依据聚乳酸(PLA)分子的端羟基和端羧基结构特点,主要综述了近年来以有机小分子扩链改性PLA的方法、机理与应用,分别介绍了端羟基缩聚扩链剂、端羧基缩聚扩链剂以及其他扩链剂在改性PLA中的应用.其中端羟基缩聚扩链剂主要有多异氰酸酯、双环羧酸酐、二酰氯;端羧基缩聚扩链剂主要有二噁唑啉、双环氧化物、二元胺、二元醇.并且简要介绍了其他低聚物如聚乙二醇(PEG)、聚乙醇酸(PGA)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚占-己内酯(PCL)与PLA共聚提高其摩尔质量及改性方面的研究进展,最后对PLA的改性研究与应用做了进一步的展望.     

生物降解材料聚乳酸的制备与性能研究

使用辛酸亚锡[Sn(Oct)2]作催化剂,D,L-乳酸为原料,合成高分子量聚乳酸。通过粘均分子量、傅立叶红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1HNMR)等手段对聚乳酸进行了表征,讨论了聚乳酸分子量的影响因素和聚合条件。将聚乳酸材料植入动物体内,于术后观察其形态、质量及组织学变化。结果表明,当n单体∶n催化剂=5000时,在160℃、1.0×10-7Pa下封管聚合9 h,聚合物粘均分子量可高达43.69×104,具有良好的生物降解性。     

聚乳酸/聚己内酯共混材料的性能研究

采用熔融共混的方法制备了聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混材料,研究了PLA/PCL共混材料的动态力学性能、力学性能、热性能和微观形貌。结果表明,制备的PLA/PCL共混材料为部分相容体系;材料拉伸强度随PCL含量的增加先增加后降低,当PCL质量分数为30%时,材料的拉伸强度为55.9 MPa,比纯PLA提高了8%;冲击强度随PCL含量的增加而增大,当PCL质量分数为50%时,材料的冲击强度为14.7 kJ/m2,比纯PLA提高了2.5倍。     

埃洛石增强聚乳酸复合材料的力学性能及热稳定性能研究

通过共混的方法制备了聚乳酸（PLA）和埃洛石（HNT）复合材料,并研究了HNT添加量对PLA/HNT复合材料的力学性能、热性能及微观形貌的影响。结果表明,HNT对PLA具有显著的增强效果,PLA/HNT复合材料的力学性能有很大的提高,且在HNT用量为8 %时达到最佳的力学性能;但是,HNT的加入使PLA/HNT复合材料的断裂伸长率和冲击强度均有所下降;此外,HNT的加入提高了复合材料的相对结晶度和熔融温度,同时PLA/HNT复合材料的热稳定性也得到了较大的提高;PLA/HNT复合材料的断面形貌显示,复合材料的断面形貌逐渐从粗糙变得平整,复合材料从韧性断裂逐渐转变为脆性断裂。