汽车内饰用麻纤维增强PET/PP非织造复合材料的制备与性能研究

选用PP纤维为基体,黄麻纤维为增强体,采用针刺非织造技术和模压技术成功制备了汽车内饰用麻纤维增强PET/PP非织造复合材料。通过改变麻纤维含量分析复合材料的弯曲性能、尺寸稳定性、吸水性和隔热性能,研究麻纤维对PET/PP非织造复合材料的增强作用。试验结果表明,随着麻纤维含量的增加,复合材料的弯曲性能和隔热性能提高显著,尺寸稳定性有较大改善,吸水性增加。     

汽车内饰用酚醛树脂/黄麻纤维复合材料的拉伸性能

采用正交试验方法,用5%Na OH溶液对黄麻毡进行预处理,利用模压成型工艺制备酚醛树脂/黄麻纤维复合材料,通过对正交试验结果进行极差分析和方差分析,研究树脂含量、模具温度、模具压力和保压时间4个工艺参数对复合材料拉伸性能的影响程度和显著性水平,并通过多指标综合评分法对材料的拉伸性能综合评价,分析各个工艺参数对材料拉伸性能的影响规律。结果显示,树脂含量和模具压力对复合材料的拉伸性能影响非常显著,当树脂含量为20%、模具温度为180℃、模具压力为10 MPa、模压时间为6 min时,复合材料的拉伸性能最好,此时拉伸强度为24.06 MPa,拉伸弹性模量为113.17 MPa。     

基于Abaqus的椰壳纤维/PP复合材料于汽车安全气囊盖板应用的可行性研究

实验研究了天然椰壳纤维作为增强体的椰壳纤维/聚丙烯(PP)复合材料的物理性能,与纯PP材料的物理性能进行了对比。利用有限元软件Abaqus对其应用于汽车内饰的可行性进行研究。结果表明:椰壳纤维作为增强体与PP复合的增强材料具有良好的力学性能,可以满足汽车内饰材料中安全气囊盖板的性能要求,具有作为汽车内饰材料的可能性。     

纱罗网格织物增强PP/黄麻复合材料力学性能

为了进一步提升天然纤维非织造布增强复合材料的力学性能以及可设计性,以纱罗网格织物作为加强筋,覆盖于聚丙烯（PP）/黄麻非织造布表面,采用模压成型工艺制备纱罗网格织物增强PP/黄麻复合材料（LRPJC）。研究了LRPJC的拉伸性能、弯曲性能以及冲击性能,探讨了其能量吸收机理。采用扫描电子显微镜和超景深三维显微系统观察复合材料的断面,分析了LRPJC的损伤机理。研究结果表明,LRPJC的拉伸强度和拉伸弹性模量分别为43.09 MPa和5.02 GPa,比未加筋的PP/黄麻复合材料（PJC）的拉伸强度和拉伸弹性模量分别提高了7%和20.67%。LRPJC的弯曲强度和弯曲弹性模量分别为71.13 MPa和6.60 GPa,比PJC的弯曲强度和弯曲弹性模量分别提高了18.87%和23.33%。与PJC在拉伸和弯曲过程中的能量吸收相比,LRPJC拉伸过程中能量吸收和弯曲过程中能量吸收分别为124.64 kJ/m²和8.51 kJ/m²,分别提高了65.97%和135.45%。LRPJC的冲击强度与PJC相比提高了141.17%。动态热机械测试结果显示,随...     

芦苇/玄武岩纤维增强PP/EVA复合材料力学性能的研究

利用双辊开炼机将芦苇纤维(L)、玄武岩纤维(X)与聚丙烯(PP)、聚醋酸乙烯酯(EVA)进行熔融共混,制备了PP/EVA/L/X复合材料;通过碱处理L,硫酸/硅烷偶联剂联合处理X,得到改性芦苇纤维(AL)和改性玄武岩纤维(SSi X),同样方法制得PP/EVA/AL/SSi X复合材料;研究了2种纤维复配质量比对复合材料力学性能的影响,分析了复合材料的微观结构与形貌。结果表明:当L与X复配质量比为1∶5时,PP/EVA/L/X复合材料的综合力学性能较好;与PP/EVA复合材料相比,AL与SSi X质量比为1∶5时,PP/EVA/AL/SSi X复合材料的拉伸强度提高了10.67 MPa,弯曲强度提高了11.38 MPa,但冲击强度有所下降,加工流动性也有所下降;PP/EVA/AL/SSi X复合材料的力学性能优于PP/EVA/L/X复合材料。     

PP/硅灰石复合材料力学性能的研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/硅灰石复合材料,考察了硅灰石表面处理及其用量对PP/硅灰石复合材料力学性能的影响。结果表明:硅灰石粉体经偶联剂甜菜碱(CAB)表面改性处理后,其填充复合材料的拉伸强度、断裂强度和冲击强度均比未处理体系有所提高。随着改性硅灰石用量的增加,PP/硅灰石复合材料的拉伸强度和断裂强度均先升后降,其中当改性硅灰石用量为10 phr时,复合材料的拉伸强度和断裂强度均达到最大值,分别比纯PP提高了17%和63%;另外,当改性硅灰石用量为40 phr时,复合材料的冲击强度达到最大值(2.59 kJ/m2),比纯PP提高了29%。     

黄麻纤维接枝聚醚增强UP复合材料研究

采用经过氢氧化钠和甲苯二异氰酸酯-聚醚二元醇(TDI-PPG)表面处理的黄麻纤维织物作为增强体,以191#通用不饱和聚酯树脂(UP)作为基体,通过模压成型的方法制备了黄麻纤维增强UP复合材料。傅立叶变换红外光谱及X射线光电子能谱分析表明,TDI-PPG接枝于黄麻纤维上;通过热分析确定了复合材料的加工温度为160℃,根据生产经验确定成型压力为2 MPa;用短梁弯曲法测试了黄麻纤维接枝前、后UP复合材料的层间剪切强度,后者大于前者;随着黄麻纤维体积分数的增加,接枝黄麻纤维增强UP复合材料的力学性能得到提高,当黄麻纤维体积分数为54.44%时,接枝黄麻纤维增强UP复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别为112.31 MPa,109.32 MPa和14.85 k J/m2。     

乙烯基硅烷接枝聚丙烯对聚丙烯/黄麻纤维复合材料性能的影响

用熔融挤出的方法制备了乙烯基硅烷(VS)接枝聚丙烯(PP-g-VS),用接枝改性后的聚丙烯(PP-g-VS)作为基体,与黄麻纤维经过挤出注射成型制备了聚丙烯/黄麻纤维复合材料(PP-g-VS/F)。利用红外光谱仪对接枝物进行了表征,并对复合材料的力学性能、吸水性和耐热性进行了测试,最后采用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的拉伸断面进行了观察。结果表明,VS成功地接枝到了PP上;经改性后的复合材料的力学性能、耐水性和耐热性都得到提高;改性后的PP-g-VS与黄麻纤维之间的界面相容性得到了明显改善。     

GF增强PP复合材料的尺寸稳定性与力学性能

研究了马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)含量及玻璃纤维(GF)含量对GF增强聚丙烯(PP)复合材料尺寸稳定性与力学性能的影响。结果表明,加入PP-g-MAH后,复合材料的线性膨胀系数和收缩率下降,结晶度、拉伸强度、弯曲强度和悬臂梁缺口冲击强度提高,但断裂伸长率下降。相比不添加PP-g-MAH的复合材料,当PP-g-MAH质量分数达到6%时,复合材料在流道方向上的线性膨胀系数从29.88μm/(m·℃)降低至24.93μm/(m·℃),在流道方向上的收缩率从0.20%下降至0.18%,拉伸强度、弯曲强度和悬臂梁缺口冲击强度基本达到最大值,分别提高130.18%,96.52%和49.20%;随着GF质量分数的增加,复合材料的线性膨胀系数和收缩率均显著下降,拉伸强度、弯曲强度和悬臂梁缺口冲击强度提高,而断裂伸长率和结晶度下降。相比不添加GF的复合材料,当GF质量分数为40%时,复合材料在流道方向上的线性膨胀系数从101.30μm/(m·℃)降低至18.08μm/(m·℃),在流道方向上的收缩率从1.43%下降至0.08%,结晶度从45.05%下降至23.96%,拉伸强度、弯曲强度和悬臂梁缺口冲击强度分别提高168.87%,306.40%和129.52%。     

PP/碳纤维纸夹芯“三明治”复合材料性能

以碳纤维纸(CFP)作为芯材,聚丙烯(PP)作为皮材,用平板硫化机热压制成PP–CFP–PP"三明治"式复合材料,并测试了复合材料的各项力学性能。结果表明,加入CFP后复合材料的力学性能总体上有所改善,针对不同PP基体、CFP对复合材料力学性能的改善方式有所不同,对基材本身强度/刚度小的复合材料增强/增刚效果明显,而对于基材本身强度/刚度大的复合材料,加入CFP后其断裂伸长率、无缺口冲击强度提高明显,同时复合材料的缺口冲击强度有所降低。     

织物处理工艺对苎麻纤维增强复合材料力学性能的影响

选取了几种不同处理工艺制作的苎麻织物,分别对比其化学组成、单丝拉伸性能,以及对比苎麻纤维增强复合材料的力学性能,最终找到最佳的增强材料用苎麻纤维织物的处理方法。结果表明:苎麻纤维被处理的越细,对纤维的力学性能损伤就越大;省去去毛以及漂白工艺,可以使复合材料力学性能有一定程度的提高;生物酶脱胶处理工艺对环境影响更小,而且与化学脱胶相比,纤维的力学性能和复合材料的力学性能基本持平。     

木纤维增强聚丙烯复合材料性能的研究

与常用的对木纤维进行化学改性的方法相比，本研究采用磺酰胺类增塑剂，在高速捏合机上对木纤维增塑，从而改进木纤维在聚丙烯中的分散性，采用马来酸酐接枝聚丙烯作为相容剂，使用了四种不同形态的木纤维来增强聚丙烯，研究了复合材料的力学性能与纤维种类、含量的关系，通过SEM研究了复合材料的断面形态，通过熔体流动速率研究了复合材料加工性能等。     

长纤维增强PP复合材料的制备与性能研究

通过开炼–模压成型工艺方法,制备了长玻璃纤维(LGF)增强聚丙烯(PP)复合材料,首先研究了β成核剂对纯PP力学性能和结晶性能的影响,在此基础上研究了LGF对PP/LGF复合材料力学、结晶性能及热稳定性的影响,最后探讨了增容剂马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)对复合材料力学性能的影响。结果表明,β成核剂可以改善PP的冲击韧性,但降低了PP的拉伸和弯曲强度,当β成核剂质量分数为0.2%时,PP的综合性能最好;随LGF含量增加,PP/LGF复合材料的拉伸、弯曲和冲击强度及结晶度总体上呈先增大后减小的趋势,不同LGF含量下的复合材料起始热分解温度均在390℃以上,当LGF质量分数为20%时,复合材料的综合性能最好;少量的EPDM-g-MAH能改善LGF与PP基体的界面相容性,大幅增强了复合材料的韧性,其最适宜的质量分数为10%。     

碳纤维增强聚丙烯复合材料的制备及性能

采用硝酸液相氧化法改性短切碳纤维(NCF),用以制备聚丙烯(PP)复合材料。以纤维含量和纤维种类为变量,通过万能力学试验机、熔体流动速率试验机、差示扫描量热、X射线衍射、扫描电子显微镜等研究它们对材料力学性能、流动性能、熔融温度以及结晶性能的影响。实验结果表明,纤维的含量影响纤维在基体中的分布,进而显著影响材料的性能,且含量在10%至20%区内时具有较好的增强效果;NCF与PP的界面具有更强的粘附力,这提升了复合材料的力学强度,降低了材料的断裂伸长率,降低了材料的熔融流动速率,提升了材料的结晶温度与结晶度,略微降低了材料的熔融温度;纤维含量与纤维种类均对材料的结晶晶型无明显影响。     

芳纶针织物复合材料力学性能研究

为探究芳纶针织物复合材料的力学性能,用电子织物强力机对平板硫化机制得的芳纶针织物复合材料进行拉伸、弯曲、压缩性能测试,结果表明:芳纶针织物增强复合材料为非脆性破坏;经硅烷偶联剂处理有效地提高了芳纶针织物增强复合材料的抗拉、抗弯、抗压强度;罗纹空气层组织的抗拉、抗弯及抗压性能优于满针罗纹组织。     

三维编织PE-UHMW纤维增强PMMA复合材料的力学性能研究

采用真空浸渍法制备了三维编织超高相对分子质量聚乙烯(PE-UHMW3D)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合材料，重点研究了该复合材料的力学性能、纤维体积含量对复合材料力学性能的影响以及吸湿前后力学性能的对比。研究表明，PE-UHMW3D/PMMA复合材料具有较好的冲击强度。纤维经表面处理后，其弯曲强度、弯曲模量、横向和纵向剪切强度均有不同程度的提高，冲击强度略有下降。随着纤维体积含量的增加，横向剪切强度增加，纵向剪切和弯曲强度增加到一定程度反而下降。吸湿平衡后的力学性能有所下降。