碳纤维/玄武岩纤维/聚丙烯复合材料力学性能的研究

以碳纤维(CF)、玄武岩纤维(BF)、聚丙烯(PP)为原料,再与增容剂、抗氧剂混合制备改性PP粒料.讨论了 CF/BF复合纤维含量、CF与BF的配比、增容剂用量、抗氧剂用量、纤维添加方式对复合材料力学性能的影响.结果表明:CF/BF/PP复合材料中复合纤维的质量分数以20％～30％为宜;复合纤维中CF含量的增加能提高复...     

玄武岩纤维增强聚丙烯复合材料性能研究

以聚丙烯(PP)树脂为基体,加入玄武岩纤维(BF)和相关助剂,通过双螺杆挤出机熔融共混制得相应复合材料。考查相容剂对PP/BF复合材料性能影响、对PP/BF复合材料和PP/玻璃纤维(GF)复合材料力学性能、微观形貌和耐热氧老化等性能进行对比。通过实验数据分析,加入相容剂后,拉伸强度提高126.8%,弯曲强度提高223.8%,弯曲弹性模量提高119.9%,悬臂梁缺口冲击强度提高223.2%。在同样质量配比下,PP/BF复合材料较PP/GF复合材料拉伸强度提高9.8%,弯曲强度提高11.0%,弯曲弹性模量提高5.8%,悬臂梁缺口冲击强度降低10.7%。从微观电镜分析,加入相容剂可明显改善纤维与PP基材界面浸润程度。另外,BF比GF更易使复合材料老化,常规热氧老化剂1010和168对纤维增强PP类材料耐老化效果并不好,用等量自制热氧老化剂可解决此问题。     

亚麻/聚丙烯复合材料的成型工艺和拉伸性能研究

本文探讨了亚麻/聚丙烯纤维复合材料的制备工艺和拉伸性能.对亚麻纤维含量分别为30%、40%、50%、60%、70%的复合材料进行比较,分析增强纤维含量对复合材料拉伸性能的影响;对模压温度分别为150℃、160℃、170℃、180℃、190℃的复合材料进行比较,分析模压温度对复合材料拉伸性能的影响,最后确定模压温度及亚麻/聚丙烯纤维的混合比.     

表面粗糙化玄武岩纤维的制备及其对PP基复合材料拉伸性能的影响

玄武岩纤维(BF)具有耐化学腐蚀,耐热,高强高模,环境友好等独特优点,但其表面光滑且呈化学惰性,难以被聚合物润湿而发挥增强作用.采用硅烷偶联剂KH550和纳米二氧化硅(nano-SiO2)协同改性BF,并与聚丙烯(PP)熔融共混制备复合材料.综合利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、示差扫描量热...     

玄武岩纤维增强聚丙烯基复合材料的力学性能研究

本文主要研究玄武岩增强聚丙烯复合材料的力学性能。分别制备了玄武岩纤维含量为10%、20%、30%和40%的纤维增强复合材料,并分析纤维含量对复合材料拉伸性能和弯曲性能的影响。研究表明,玄武岩纤维的加入大幅度提高了复合材料的拉伸性能和弯曲性能,但复合材料的断裂伸长率有所下降;随着玄武岩纤维含量的增加,复合材料的拉伸、弯曲强度和模量呈先增加后减小的趋势,当纤维含量在30%时达最大值;复合材料的弯曲强度和模量的变化规律与拉伸性能相同。     

表面改性玄武岩纤维滤料过滤性能研究

针对玄武岩纤维滤料表面改性后在常温及高温条件下过滤性能及表面形态开展研究。结果表明,在常温及高温条件下,滤料均呈现开始阶段过滤透气性好,阻力增加较慢,随着过滤过程的进行,滤料表面粉尘堆积,阻力增加变快的特点。相比于常温过程,过滤初始阶段由于滤料表面及浸渍纤维处理剂挥发消失,粉尘颗粒直接接触滤料表层直至纤维内部,以致滤料阻力增加速度更快,随着过滤过程的进行,阻力增加速度变慢,但过滤效率依然优秀。     

改性玄武岩纤维/聚氨酯阻尼材料的制备及性能

摘要：使用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对玄武岩纤维(BF)进行表面处理制备了改性玄武岩纤维(MBF)，以环氧化端羟基聚丁二烯(EHTPB)为原料合成了主链含有环氧基团的EHTPB基聚氨酯(EPU)，通过环氧开环反应连接MBF与EPU制备阻尼材料MBF@EPU。采用SEM、FTIR和XPS对改性前后的玄武岩纤维和聚氨酯的表面形貌、结构进行表征。结果表明，成功的制备了MBF和MBF@EPU。动态热机械分析(DMA)和拉伸试验结果表明，玄武岩纤维能提高EPU的阻尼与力学性能，其中10MBF@EPU的有效阻尼温域达到140.0 ℃，拉伸强度为8.68 MPa，断裂伸长率为329.04%，具有最佳的综合性能。     

玄武岩纤维及聚丙烯纤维对水泥砂浆性能影响的对比分析

以聚丙烯纤维为对比,研究了不同掺量的玄武岩纤维对水泥砂浆抗压、抗折、抗弯性能的影响,并采用扫描电子显微镜观察纤维在砂浆中的分布状态.结果表明:在最佳掺量下,玄武岩纤维水泥砂浆的各种力学性能优于聚丙烯纤维水泥砂浆并与砂浆具有更好的结合形态,可以取代聚丙烯纤维作为水泥基材料增强体,玄武岩纤维对水泥浆体早期具有显著的增强作用,但降低了水泥砂浆的28d强度;玄武岩纤维对砂浆的抗弯破坏荷载改善不显著,但明显增大了相同荷载下试件的挠度.     

PP/甘蔗皮纤维复合材料的拉伸性能

采用热压工艺制造聚丙烯(PP)/甘蔗皮纤维复合材料,并研究其拉伸性能。研究热压温度为175℃、压力为2 MPa、时间15 min工艺条件下纤维粒径大小和质量分数对复合材料拉伸强度和拉伸弹性模量的影响。结果表明:在甘蔗皮纤维质量分数为40%条件下,复合材料拉伸性能随着粒径减小呈现先增加后减少的趋势,当纤维粒径为40~60目(0.45~0.3 mm)时材料拉伸强度最大,为8.58 MPa,此时弹性模量为2.44 GPa;在相同纤维粒径40~60目条件下,纤维质量分数为40%时PP复合材料拉伸强度最大,纤维质量分数为50%时PP复合材料拉伸弹性模量最大,达到2.65 GPa。根据实验结果,甘蔗皮纤维增强PP复合材料在纤维粒径为40~60目、质量分数在40%时综合拉伸性能最佳。     

嵌段共聚物偶联剂对玄武岩纤维增强聚丙烯复合材料的改性研究

玄武岩纤维(BF)增强聚丙烯(PP)复合材料体系中,引入了聚苯乙烯(PS)与聚丙烯酸羟乙酯(PHEA)的嵌段共聚物大分子偶联剂(PS-b-PHEA),以改善复合材料的界面性能。结果表明:通过嵌段共聚物PS-b-PHEA对复合材料改性,一方面能够使玄武岩纤维与PP基体具有良好的界面黏结,另一方面能够在界面处形成柔性层,松弛界面热应力,迅速分散外加载荷,吸收外力的能量,实现复合材料的增强增韧。     

玻纤对湿热环境下的环氧复合材料拉伸性能的影响

为了研究湿热环境下玻璃纤维对环氧复合材料拉伸性能的影响,建立试验模型,以不同浸润剂配方生产的相同单丝直径及TEX值的玻璃纤维进行浸胶制样,样条在95℃下1%浓度的NaCl溶液中浸泡24 h、72 h后,样条拉伸强度变化,从而得出玻璃纤维对在湿热环境下环氧复合材料拉伸性能的影响,即选用合适的偶联剂生产的玻璃纤维,对复合材料湿态拉伸强度有明显的提升。     

玄武岩-粗聚丙烯纤维干硬性混凝土拉压性能试验研究

混杂纤维增强干硬性混凝土在国内外已有广泛的应用,纤维配比是影响其拉压性能的主要因素之一。为研究玄武岩纤维与粗聚丙烯纤维配比对干硬性混凝土拉压性能的影响,将玄武岩纤维与粗聚丙烯纤维单掺或按不同比例混合掺入干硬性混凝土中,开展不同养护龄期下纤维混凝土的抗压、劈裂抗拉试验,分析纤维混杂增强效应,并基于成熟度理论修正养护龄期,优化玄武岩-粗聚丙烯纤维干硬性混凝土的劈裂抗拉强度预测模型。结果表明:玄武岩纤维与粗聚丙烯纤维的掺入不仅提升了干硬性混凝土抗压、劈裂抗拉性能,而且纤维的桥接作用能明显改善混凝土的脆性破坏特征,其中玄武岩纤维与粗聚丙烯纤维混掺配比为1 ∶2(质量比)时最为明显,表现出了最优的纤维混杂正效应。根据等效龄期-抗压强度关系式计算得到的混凝土抗压强度与劈裂抗拉强度具有更好的幂函数关系,该模型便于计算及预测不同养护温度条件下玄武岩-粗聚丙烯纤维干硬性混凝土的拉压性能。     

玄武岩纤维增强水泥砂浆的拉破坏试验研究

为了研究玄武岩纤维(BF)增强水泥砂浆在拉应力作用下的变形破坏过程,利用巴西劈裂试验和数字散斑相关方法,研究了BF增强水泥砂浆在拉破坏过程中变形场的演化.结果表明:(1)BF含量相同时,试件的抗拉强度随养护时间的增加先增加后减小;(2)养护时间相同时,抗拉强度随玄武岩含量的增加先增加后减小;(3)当拉应力较小时,试件内部存在局部小变形区;拉应力增加,局部小变形区面积增加,相邻的局部变形区相互合并,形成更大的局部变形区;局部大变形区相互合并形成应变局部化带;最终应变局部化带发展成宏观裂纹;(4)相同养护时间,BF含量小于0.1％时,BF含量增加,应变局部化带的形成位置逐渐向峰值载荷移动;(5)BF提高了水泥砂浆颗粒间的连接强度,使抗拉强度提高;试件破坏时,硅酸盐化合物先破坏,BF后破坏.     

玄武岩纤维性能及其鉴别方法

分析了玄武岩纤维各个组成成分的主要作用,介绍了玄武岩纤维优异的化学性能、物理性能、力学性能和高温性能,叙述了玄武岩纤维制备工艺流程,认识了玄武岩材料自身存在的缺陷及对在纤维生产过程中可能产生的问题,给出了玄武岩纤维日常鉴别方法。     

聚丙烯/纳米CaCO3复合材料的拉伸性能

采用2种填料粒子表面处理方法[（表面活化（SI）和钛酸酯偶联剂处理（SII）]分别制备了纳米级CaCO3填充聚丙烯复合材料。应用万能材料试验机在室温下考察TCaCO3粒子表面处理和CaCO3含量对复合材料拉伸力学性能的影响。结果表明，随着纳米粒子CaCO3体积分数（φ）的增加，2种试样的弹性模量和拉伸强度有轻微的变化，而粒子表面处理的影响不太明显。当φ为0．5％时，SI的拉伸断裂强度达至最大，然后随着φ的增加呈非线性函数形式下降；除个别测量点外，SII的拉伸断裂强度基本上随着φ的增加呈非线性函数形式下降。在相同的条件下，SI的拉伸断裂强度高于SII，而断裂伸长率则相反。     

基体性质对GMT-PP复合材料力学性能的影响

研究了基体树脂的性质及基体配方中炭黑、结晶成核剂、接枝极性基团的功能化聚丙烯（ＰＰ）等对玻璃纤维毡增强ＰＰ复合材料力学性能的影响。结果表明：提高基体树脂熔体的流动性,有利于复合体系的浸渍过程;复合材料的弯曲强度及模量随基体树脂强度及模量的增大而提高;采用韧性较好的ＰＰ或ＰＰ增韧体系作为基体,可获得抗冲性能较好的复合材料;随着炭黑加入,复合体系的弯曲及冲击强度有所下降;结局成核剂的加入,可改善复合体     

磷酸酯偶联剂改性芳纶纤维增强聚丙烯复合材料的性能研究

采用磷酸酯偶联剂对芳纶纤维表面进行接枝改性,研究了实验条件和纤维含量对芳纶纤维增强聚丙烯(PP)复合材料力学性能的影响,并用电子扫描显微镜观察了PP复合材料的微观形态结构。结果表明:磷酸酯偶联剂成功接枝到芳纶纤维表面上,使芳纶纤维和PP的界面黏结性能得以明显改善。芳纶纤维可以显著地提高PP复合材料的力学性能当,其含量为20%时复,合材料的综合性能最优。     

增韧增强聚丙烯材料性能的实验研究

采用弹性体(Delene1175G)和无碱玻璃纤维(GF)对聚丙烯(PP)进行了复合改性研究,考察了Delene1175G和GF含量对PP性能的影响,用扫描电子显微镜进行了组织结构观察。实验结果表明:弹性体和经偶联剂处理的无碱玻璃纤维可大幅提高PP复合体系的机械性能;不用偶联剂处理的GF增强作用甚微。