聚丙烯基木塑复合材料力学性能的研究

研究了聚丙烯(PP)基木塑复合材料的界面形态,采用两种不同的偶联剂对木粉进行表面处理,考察了混炼时间和木粉用量对复合材料力学性能的影响,并通过扫描电子显微镜(SEM)对试样的断口形貌进行了观察。结果表明:在木粉用量相同的情况下,钛酸酯偶联剂对木粉的处理效果要优于铝酸酯偶联剂,偶联剂处理使木粉与PP的界面相容性得到了改善,复合材料的性能得到提高;在偶联剂不变的情况下,随着木粉含量的增加,木塑复合材料的冲击强度和拉伸强度均下降;随着混炼时间的增加,木塑复合材料的冲击强度和拉伸强度呈先升后降的趋势。     

几种加工助剂在聚丙烯基木塑复合材料中的应用对比

研究了3种加工助剂对聚丙烯(PP)基木塑复合材料物理力学性能和加工性能的影响,并利用扫描电子显微镜对复合材料的冲击断面进行了分析。结果表明,在一定用量范围内,芳香族碳氢化合物(S-105)和改性烷基酚醛树脂(TKM-M80)能够提高木粉在PP基体中的分散性,改善基体与木粉之间的相容性,从而提高PP基木塑复合材料的拉伸强度、冲击强度、弯曲强度、弯曲弹性模量和加工性能;脂肪醇和脂肪酸酯的混合物(Deoflow A)能够明显提高木粉在PP基体中的分散性和复合材料的加工性能,但用量较大时对复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲弹性模量有不利影响。     

聚丙烯/木粉复合材料的制备及其力学性能的研究

以聚丙烯为基体,木粉为填料,采用机械共混、二次挤出共混和注塑成型方法制备不同木粉含量的PP/木粉复合材料,并且测定了PP/木粉复合材料的力学性能。实验结果表明:随着木粉用量的增加,复合材料拉伸强度逐渐增大;木粉用量为60%时,复合材料拉伸强度达到最大值36.04 MPa;木粉用量为80%时,复合材料拉伸强度降低到34.60 MPa。木粉的含量由20%增加到80%,复合材料弹性模量由579.12 MPa增加到869.80MPa,断裂伸长率从18.92%降低到7.39%,冲击强度由9.33 kJ/m2降低到7.76 kJ/m2。这是因为PP/木粉复合材料体系中随着木粉含量的增加,木粉起到了应力集中的作用,使材料变脆,冲击强度降低。     

木粉对PVC发泡木塑复合材料性能的影响

采用PVC树脂和木粉加入发泡剂制得PVC/木粉发泡复合材料。本文对木粉进行了热重分析,考察木粉粒径及含量对PVC/木塑发泡材料性能的影响,考察了木粉含量对发泡、熔融指数、转矩加工流变性以及耐候性的影响。结果表明:TG分析表明PVC/木塑复合材料加工的最佳温度200℃左右。随着木粉粒径的减小,PVC/木粉复合材料的冲击强度和弯曲强度出现先上升后下降的趋势,100目木粉,力学性能最好。随着木粉用量的增加,体系的拉伸强度、冲击强度和弯曲强度均呈降低的趋势,材料的发泡效果变差,流动性、稳定性、耐候性变差,因此PVC木塑复合材料应该控制其木粉含量。     

PP/木粉复合材料的蠕变特性研究

研究了木粉含量和木粉类型对PP/木粉复合材料物理机械性能和蠕变特性的影响规律.结果表明:当木粉含量增大时,PP木塑复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等性能指标明显下降,而弯曲模量、热变形温度则有所提高.添加木粉后,材料的蠕变特性明显改善;当许用弯曲极限(即规定蠕变极限)较小(如为制品厚度的1.5倍)且材料中木粉质量含量为50%时,其耐弯曲蠕变特性最佳.采用的木粉类型不同时,PP木塑复合材料的性能有较大差异,采用松木粉和水曲柳木粉制备的PP木塑复合材料的综合性能最好,而采用黄麻纤维制备的PP木塑复合材料的冲击韧性最好.     

建筑用聚丙烯基木塑复合材料耐水性能研究

制备了聚丙烯(PP)基木塑复合材料(WPC),研究了马来酸酐(MAH)、木粉用量以及木粉粒径对WPC性能的影响,并考察了浸泡及擦干放置后WPC的性能变化和恢复情况。结果表明:随着增容剂MAH用量的增加,WPC的拉伸强度和冲击强度均先增大后减小,吸水率则呈下降趋势;当浸水1天后,WPC浸水试样的拉伸强度下降,冲击强度则有所提升,并且随着MAH用量的增加,材料拉伸强度的下降趋于显著,冲击强度的提升幅度则逐渐减小;当MAH用量超过8份后,干燥后的WPC浸水试样(擦干放置1天),力学性能基本恢复。随着木粉用量的增加,WPC的拉伸强度先增大后减小,冲击强度不断减小,而吸水率则有所增大,其中当木粉含量超过10份时,干燥后的WPC浸水试样,其拉伸强度仅能得到部分恢复。另外随着木粉粒径的减小,WPC的吸水率明显增大,冲击强度有所提高;而木粉粒径对干燥后WPC浸水试样的拉伸强度恢复情况影响不大,其中当木粉粒度为60目时,试样的冲击强度比浸水前有所提升。     

矿物形态对聚丙烯复合材料性能的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯（PP）/矿物填料复合材料,考察了云母与硅灰石粒径及其组合填充对复合材料力学及流动性能的影响。结果表明,PP/硅灰石复合材料的拉伸与弯曲强度、模量均随着硅灰石粒径的增大而下降,而复合材料的断裂伸长率随着硅灰石粒径增大而增大,缺口冲击强度随着粒径增大先减小后增大。当硅灰石的累计粒度分布百分数达到90%时的粒径(D₉₀)为8.72 μm时,复合材料的弯曲强度、拉伸及弯曲弹性模量与缺口冲击强度分别较纯PP提高了7.77%,119.0%,100.4%与17.46%。PP/云母复合材料的拉伸与弯曲强度随着云母粒径的增大先下降后上升,断裂伸长率、缺口冲击强度与熔体流动速率随着云母粒径增大而下降,复合材料的拉伸与弯曲弹性模量随云母粒径的增大而增大。当云母的D₉₀为60.09 μm时,复合材料的弯曲强度、拉伸及弯曲弹性模量与缺口冲击强度分别较纯PP提高了10.43%,177.6%,172.8%与17.46%。硅灰石与云母组合填充PP的力学及加工性能基本介于单独填充硅灰石与云母所得到的复合材料性能之间,两者组合填充不能产生协同效应。     

碳纤维增强PE-UHMW/木粉复合材料的力学性能

为了改善超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)的加工性能,提高其力学性能,以木粉和碳纤维为填料,制备了高填充量碳纤维增强PE-UHMW/木粉复合材料。研究了碳纤维含量对PE-UHMW/木粉复合材料弯曲性能、拉伸性能及动态热机械性能的影响。研究结果表明,加入碳纤维可提高PE-UHMW/木粉复合材料的弯曲强度及拉伸强度。拉伸强度和弯曲强度都随着碳纤维的含量的增加呈现出先增加后减小的趋势。当碳纤维质量分数为3%时,弯曲强度达到最大值,为25.2 MPa,比未加碳纤维时提高了46.5%。当碳纤维质量分数为2%时,弯曲强度达到最大值,为38.4 MPa,比未加碳纤维时提高了27.1%。随着碳纤维含量的增加,复合材料的储能模量显著提高。碳纤维的加入使复合材料的损耗因子峰值增大。     

废旧PP塑木复合材料的研制

以废旧PP、锯末木粉为原料，采用双螺杆挤出机造粒生产环保型塑木复合材料。研究了木粉、相容剂（PP-g—MAH）对复合材料性能的影响，探讨了塑木型材的挤出成型工艺。结果表明，PP—g—MAH可以增加木粉与PP的界面结合，提高复合材料的性能，合适的用量是6～9份（质量份数，下同）；增加木粉含量（低于100份）可以提高复合材料的拉伸弹性模量、弯曲性能和热变形温度，但韧性和硬度呈降低趋势，木粉的理想用量是70～100份左右。塑木型材的挤出成型温度过高容易造成质量缺陷，须严格控制。     

抗静电木粉/聚丙烯复合材料的研究

为了提高木粉/聚丙烯复合材料的抗静电性能,通过高速混合、挤出造粒以及热压成型的方式制备了4种抗静电木粉/聚丙烯复合材料,并比较了它们的体积电阻率和拉伸强度,结果表明:在4种抗静电复合材料中加入炭黑的复合材料体积电阻率最小,拉伸强度最大。探讨了炭黑用量对木粉/聚丙烯复合材料抗静电性能和力学性能的影响,结果表明:当炭黑用量增加时,复合材料的体积电阻率明显降低,拉伸强度和弯曲强度出现最大值,弹性模量和断裂伸长率呈下降趋势。     

纳米TiO_2含量对PVC/稻壳粉木塑复合材料性能的影响

将纳米TiO_2、稻壳粉、聚氯乙烯(PVC)和稳定剂等按一定比例混合,用挤出成型法制备PVC/稻壳粉木塑复合材料。考察纳米TiO_2添加量对PVC/稻壳粉木塑复合材料性能的影响。实验结果表明,随着纳米TiO_2含量的增加,木塑复合材料的力学性能、防水性能和热稳定性呈现先增加后降低的趋势,但木塑复合材料的表面颜色却随着纳米TiO_2含量的增加而逐渐变浅。当纳米TiO_2含量为1.00份时,木塑复合材料的综合性能最好,与未添加纳米TiO_2的木塑复合材料相比,其拉伸强度、冲击强度和弯曲强度分别提高了40.6%,62.2%和19.7%,8 d的吸水率从2.5%降低为1.6%,表面接触角从78.5°增加到82.1°,800℃时的残炭率从21.1%提高到29.5%。     

玄武岩纤维对PE-HD/竹粉复合材料增强增韧研究

本文通过熔融共混方法制备高密度聚乙烯(HDPE)/竹粉/玄武岩纤维(FB)共混物,研究了竹粉和玄武岩纤维对HDPE的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和耐热性能的影响;结果表明,加入竹粉,HDPE/竹粉复合材料的拉伸强度和冲击强度显著下降,但是弯曲强度有所上升,材料显脆性;但是当玄武岩纤维部分取代竹粉后,HDPE/竹粉/玄武岩纤维复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度得到大幅度增加,体现较好的协同效应;结果证实玄武岩纤维是木塑/竹塑复合材料较好的增强增韧纤维材料。     

聚乳酸/木粉复合材料的制备与力学性能研究

以聚乳酸(PLA)为基体,木粉为填料,分别采用热压成型和注塑成型方法制备了PLA/木粉复合材料。实验研究结果表明:当木粉用量由20%增加到60%时,PLA/木粉复合材料的拉伸强度由41.83 MPa降至15.96MPa;弹性模量由1 035.96 MPa降至283.43 MPa,断裂伸长率由7.04%降至1.73%。     

木粉和抗氧剂对废旧PE-HD/沙柳复合材料性能的影响

以沙柳木粉和废旧高密度聚乙烯（PE-HD）为原料,采用模压法制备了木塑复合材料（WPC）。考查了沙柳木粉和抗氧剂对WPC性能的影响。结果表明,沙柳木粉加入量为0~70 %（质量分数,下同）时,WPC的静曲强度呈先上升后下降的趋势,弹性模量和拉伸强度分别呈上升和下降的趋势;沙柳木粉降低了WPC的热稳定性,使热分解起始温度降低;随加入量的增加,WPC的储能模量（E′）和损耗模量（E″）曲线均呈上升趋势,损耗因子（tanδ）曲线呈下降趋势,E″曲线内耗峰的位置向高温方向移动;抗氧剂1010加入量为0~0.5 %时,WPC的静曲强度、弹性模量和拉伸强度均呈不同程度的先上升后下降的趋势;当抗氧剂加入量为0.2 %和0.3 %时,E′和E″相对较高。     

PLA/稻壳粉复合材料界面改性方法及性能研究

以聚乳酸（PLA）和稻壳粉为原料,添加不同含量壳聚糖、硅烷偶联剂和氢氧化钠（NaOH）作为改性剂,通过压膜成型法制备了PLA/稻壳粉复合材料,并对复合材料的力学性能和吸水性进行了测试表征,同时对复合材料进行了X射线衍射仪（XRD）分析。结果表明,当壳聚糖含量为4 g时,复合材料的洛氏硬度较高,其冲击强度、弯曲强度、拉伸强度分别提高了21 %、70 %和47 %, 24 h吸水率降低13 %;当硅烷偶联剂含量为2 g时,其冲击强度、弯曲强度、拉伸强度分别提高50 %、53 %和65 %,24 h吸水率降低43 %;当用6 g NaOH处理时,复合材料的力学性能没有明显改善,24 h吸水率提升57 %;硅烷偶联剂对复合材料具有较好的综合改性效果, 壳聚糖可以较好地改善复合材料的力学性能,NaOH是较为优秀的亲水性改性剂。     

聚乙烯醇/稻草上段粉末复合材料的制备及性能研究

采用热压法制备了聚乙烯醇（PVA）/稻草上段粉末复合材料,研究了PVA用量、热压温度、热压时间对复合材料拉伸性能、弯曲性能和硬度的影响。采用扫描电子显微镜对复合材料的微观结构进行了表征。结果表明,复合材料的拉伸强度随PVA用量的增加呈现明显的上升趋势,适当提高热压温度和增加热压时间有利于提高复合材料的拉伸强度,但提高幅度不大。复合材料的硬度存在不均匀性,而且受原料配比和加工条件的影响较小。当PVA用量为40 %,热压温度为140 ℃,热压时间为14 min,复合材料的拉伸强度最佳为7.54 MPa。     

建筑模板用聚乙烯基木塑复合材料的制备及其性能

以聚乙烯为基体,分别与木片、木质纤维、木质纤维粉制备了聚乙烯基木塑复合材料。分别利用液体石蜡、甲基丙烯酸甲酯、NaOH乙醇溶液、邻苯二甲酸酐乙醇溶液、H2O2乙醇溶液对木片、木质纤维、木质纤维粉进行预处理,并考察了相应木塑复合材料的拉伸强度和胶合强度。结果表明:邻苯二甲酸酐乙醇溶液和H2O2乙醇溶液对木材表面改性处理效果较为明显,相应的木塑复合材料的拉伸强度和胶合强度也更高;与木质纤维粉和木片相比,木质纤维与聚乙烯具有更好的相容性;当木质纤维质量分数为30%时,采用H2O2乙醇溶液预处理后,木塑复合材料的拉伸强度为28.2 MPa,胶合强度为8.68 MPa;利用邻苯二甲酸酐乙醇溶液预处理后,木塑复合材料的拉伸强度为26.7 MPa,胶合强度为7.92 MPa。     

PP-木粉复合材料的加工性能研究

通过对PP-木粉复合材料原料的不同配方进行试验,制出各种不同加工条件下的复合材料。试验结果表明：随着木粉含量的增加,复合材料的冲击强度和拉伸强度均降低,而弯曲强度则升高;同比例的PP与木粉在不同的工艺条件下生产出复合材料的产品质量和力学性能不同,加工工艺条件对产品质量有着较明显的影响,为了保证塑化均匀,外观质量及提高复合材料的综合性能,宜取适中的加工条件。     

相容剂对聚丙烯/木粉复合材料的影响

利用相容剂对聚丙烯(PP)/木粉进行改性研究,结果表明,加入相容剂后,PP和木粉的界面相容性得到改善,颗粒引起的应力集中和产生缺陷的几率大大降低,复合材料的弯曲强度、拉伸强度、断裂伸长率、硬度、维卡软化温度、加工流动性能和冲击强度均有不同程度的提高。综合复合材料的物理性能,相容剂用量在10份左右最佳。