植物纤维增强PS木塑复合材料的性能研究

以木纤维、竹纤维和聚苯乙烯为主要原料,加入偶联剂、润滑剂、增塑剂等加工助剂,经挤出注塑制备聚苯乙烯/木纤维复合材料。研究了植物纤维种类和添加质量分数、偶联剂KH-550添加质量分数对PS木塑复合材料力学性能的影响。结果表明：木纤维和偶联剂的加入都使复合材料的力学性能呈先增大后减小的趋势。当木纤维添加质量分数为25%,偶联剂KH-550添加质量为木纤维添加质量的1.5%时,复合材料具有最大的拉伸强度、弯曲强度和断裂伸长率,分别为30.2MPa,86MPa和8.74%,缺口冲击强度随木纤维添加质量分数的增加而减小。木纤维和竹纤维填充的两种复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度相差不大。     

木纤维增强不饱和聚酯复合材料的性能研究

采用丙烯酸(AA)对木纤维表面进行改性处理,并对改性后的木纤维进行悬浮性测试。将改性处理后的木纤维与不饱和聚酯树脂复合,制备了木纤维增强不饱和聚酯复合材料,对其进行了拉伸和冲击等力学性能测试。结果表明:木纤维含量对复合材料的力学性能影响很大。随着木纤维含量的增加,复合材料的延伸率和拉伸强度均有所提高;当木纤维含量为15%时,改性处理试剂的最佳浓度为0.15mol/L。此时,材料的延伸率和拉伸强度增加的幅度均趋于平稳,力学性能变化不明显。     

PP木纤维复合材料热粘弹性力学特性研究

通过对PP木纤维复合材料进行应变率为10-4～10-2s-1、温度为90、130、170℃下的单向应力条件下的力学性能试验,结果表明,PP木纤维复合材料的力学响应对温度和应变率都是敏感的,并且升高温度与降低应变率对PP木纤维复合材料的力学性能有等效的影响。利用Maxwell模型提出了该PP木纤维复合材料的一个非线性热粘弹性本构方程,拟合出了相应的粘弹性参数。利用该本构模型模拟了PP木纤维复合材料的热压缩实验,理论计算所得应力-应变曲线与实验结果吻合较好。     

LVL木纤维复合材料抗压性能的影响

通过对LVL木纤维复合材料进行温度为20~225℃下的静态抗压测试,研究了其抗压力学性能随温度的变化。结果表明,随着温度的增加,LVL木纤维复合材料的抗压强度、抗压弹性模量均有显著下降。当温度升至225℃时,LVL木纤维复合材料的抗压强度、抗压弹性模量分别为室温20℃的22.3%、22.2%。根据回归分析,提出了LVL木纤维复合材料顺纹抗压强度与温度的关系模型,该模型计算的剩余顺纹抗压强度与实验结果吻合较好。     

木粉的酯化处理对木塑复合材料性能的影响

采用乙酸酐溶液对桦木粉进行酯化处理后热压制得HDPE/桦木粉木塑复合材料。考察了反应条件对复合材料力学性能的影响,利用傅立叶红外光谱(FTIR)分析酯化处理前后的木纤维表面官能团,借助电子显微镜和计算机显微图像测试软件处理前后的木材的解剖性质,采用扫描电子显微镜(SEM)观察处理前后复合材料的断面形貌,从而得出最佳的处理工艺,并分析酯化反应程度与木塑复合材料力学强度的相关性。结果表明:控制木纤维的酯化反应程度可以有效改善木纤维表面的疏水性,改变纤维形态和微观形貌,从而提高木塑复合材料的界面结合强度;酯化处理木粉后,反应生成的乙酰基部分取代了纤维表面的羟基,降低了木纤维表面极性,而且木纤维的长度和壁厚有所增大;酯化处理后的木纤维表面平整光滑,且复合材料更加致密。     

改性木纤维对LDPE和木纤维复合材料力学性能的影响

研究了用改性钛酸酯类偶联剂ＴＣ－ＰＯＴ、ＴＣ－ＰＢＴ处理木纤维和接枝氰乙基改性未纤维对低密度聚乙烯（ＬＤＰＥ）／木纤维复合力学性能的影响,用改性钛酸酯类偶联剂处理木纤维可提高复合材料的拉伸强度、但大大降低了复合材料的拉伸断裂伸长率。而且接枝改性方法处理木纤维在使复合材料提高拉伸强度的同时,保持了较高的拉伸断裂伸长率。     

木纤维-聚乳酸复合材料性能与聚乳酸性能的相关性

用高速混合-平板热压法制备了70%木纤维含量的木纤维-聚乳酸(WF-PLA)复合材料,研究了不同聚乳酸(PLA)对WF-PLA复合材料的耐水性、弯曲强度和弯曲模量、PLA分子量及热性能的影响。结果表明,PLA与木纤维复合后,弯曲模量明显增加,复合材料中PLA分子量和熔融温度明显下降;PLA性能对WF-PLA复合材料性能影响显著,WF-PLA复合材料中PLA分子量随PLA原料分子量下降而下降,高分子量PLA制备的WF-PLA复合材料耐水性更好,弯曲强度和弯曲模量更高;在PLA改性时,应避免引起PLA分子量下降。     

纤维增强水泥薄板及其复合梁抗弯性能研究

实验研究了纤维对水泥基复合材料抗弯性能的影响.结果表明,聚乙烯醇(PVA)纤维增强挤压脱水成型板材在弯曲荷载作用下呈现多点开裂、应变硬化的特性,具有良好的延性,聚丙烯(PP)纤维增强挤压脱水成型板材呈应变软化的特性,木纤维增强挤压脱水成型板材则呈脆性破坏;与普通混凝土梁相比,冷浇和热浇纤维增强板-混凝土组合梁的抗弯强度...     

利用原子力显微镜研究预处理对木棉纤维/CdS纳米复合材料形貌结构的影响

对木棉纤维进行预处理,然后用预处理后木棉纤维与CdS进行原位复合制备木棉纤维/CdS纳米复合材料。利用扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对复合材料表面形貌结构进行了观察。用AFM定量地分析了预处理方法对木棉纤维/CdS纳米复合材料表面超微三维结构的影响。研究表明,相比未处理木棉纤维,预处理后木棉纤维/CdS纳米复合材料上CdS粒子的吸附量增大,且经过TEMPO氧化处理的木棉纤维所复合的CdS粒子的分布最均匀,粒径最均一。对于基于植物质纤维素资源为原料的纤维素/无机纳米复合材料的制备及其结构表征具有重要的参考价值。     

复合材料机械紧固件

Vought公司研制出两种玻璃纤维增强复合材料的机械紧固件和制造这种紧固件的一种机器。这种复合材料紧固件专用于连结含有石墨纤维的先进复合材料。Vought公司当前正在验证这种紧固件用于连结直升飞机复合材料结构的可能性。两种复合材料紧固件的剪切性能与普通的铝紧固件相似,其经济性可与一般连结复     

木陶瓷/金属复合材料的研究现状

总结了木陶瓷/金属复合材料及其预制体模板的制备机理和制备方法的研究现状;详细介绍了木陶瓷/金属复合材料的力学性能、热学性能、阻尼性能和摩擦学性能及其应用等方面的研究成果;探讨了木陶瓷/金属复合材料的发展前景及当前存在的问题;最后提出了一种以麻纤维织物为模板材料制备纤维织物遗态陶瓷/金属复合材料的新思路.     

纤维粒径对木塑复合材料抗老化性能的影响

研究了不同粒径木纤维(120 mesh~80 mesh、80 mesh~40 mesh、40 mesh~20 mesh、20 mesh~10 mesh)增强的高密度聚乙烯基复合材料的抗紫外加速老化性能。研究表明,含较大粒径木纤维的木塑复合材料抗弯曲性能最好,但冲击强度最差。经过2000 h的紫外加速老化后,复合材料的抗弯强度和弹性模量损失最大分别可达18%和34%,但抗冲击性能有所增强,其中20 mesh~10 mesh木纤维复合材料的冲击强度变为最大值。扫描电子显微镜观察到纤维粒径大的复合材料老化后破坏较严重,傅里叶变换红外光谱分析认为表面有氧化发生,但凝露时水分冲刷影响了表面氧化探测的准确性。     

植物纤维填充聚氨酯泡沫复合材料的研究进展

综述了近年来植物纤维填充聚氨酯泡沫复合材料的研究进展.植物纤维种类包括麻纤维、木纤维/木粉、木质素纤维、纤维素纤维以及其他植物纤维;纤维的形态有粉粒、短切纤维和纤维织物;纤维的尺寸最小可达到纳米级.针对不同用途及不同种类的植物纤维填充聚氨酯泡沫复合材料在力学、物理、生物降解和热性能方面与传统聚氨酯泡沫相比具有很大改善,也指出了这类新型复合材料今后研究的方向.     

高韧性水泥基复合材料强度尺寸效应试验研究与正交分析

尺寸效应是水泥基材料的固有特性,它与材料的配合比、强度以及结构组成等因素有关。高韧性水泥基复合材料是一种新型复合材料,具有优异的韧性,但同时其结构组成与普通混凝土相比也具有较大差异。然而,目前针对尺寸效应的研究大多限于普通混凝土和高强混凝土,并且尚无相关标准对高韧性水泥基复合材料尺寸效应的处理作出规范。为了探究该种复合材料的抗压强度尺寸效应,本文采用两种不同尺寸的立方体试件,对16组不同配合比的高韧性水泥基复合材料进行了单轴抗压试验和正交分析,研究了纤维掺量、水胶比、粉煤灰掺量和砂胶比这4个因素对材料强度尺寸效应的影响情况。试验结果表明:与普通混凝土相比,高韧性水泥基复合材料的脆性特征明显减小;诸因素对尺寸效应影响的主次顺序为水胶比纤维掺量粉煤灰掺量砂胶比,其中水胶比和纤维掺量的影响均非常显著,而砂胶比对尺寸效应影响甚微。     

纤维素月桂酸酯的合成及其在PBS/木纤维复合材料中的应用

通过与月桂酰氯的酯化反应,在羟乙基纤维素(HEC)大分子中引入脂肪族侧链。FT-IR分析结果表明,HEC与月桂酰氯之间发生了酯化反应。接触角和取代度的数据表明,脂肪族侧链的引入,使HEC的疏水性增强。将羟乙基纤维素月桂酸酯(HECLAE)作为大分子偶联剂应用在PBS/木纤维复合材料中,表现出良好的界面改性作用。木纤维经质量分数为2%的HECLAE(—COCl/—OH物质的量比为1.6∶1)处理后,所制备的复合材料的拉伸强度和冲击强度与未经处理的复合材料相比分别增加了12.4%和15.1%。经表面处理木纤维制备的复合材料的储能模量(E′)显著增加。SEM图像显示木粉纤维在PBS基体中的分散状况得以改善。     

SMA混杂复合材料单层的被动阻尼

由形状记忆合金纤维、普通纤维、基体构成的混杂复合材料是一类用途广泛的智能材料结构系统。阻尼性能研究是结构被动振动控制的一项重要研究内容。本文采用混杂复合材料阻尼预测的细观力学理论计算SMA纤维混杂复合材料单层的阻尼特性。首先计算包含普通纤维和基体材料的复合材料介质的阻尼性能,其次计算由横观各向同性介质和SMA纤维构成的混杂材料的阻尼性能。通过计算实例分析SMA纤维混杂复合材料单层的正轴阻尼特性及其偏轴阻尼的特性随SMA纤维体积含量、纤维铺设角等参数改变的规律。     

热塑性聚合物/木纤维复合材料的研究进展

介绍了国内外关于热塑性聚合物／木纤维复合材料界面改性、在加工过程中木纤维的热稳定性以及阻燃性能等方面的研究进展，界面相容剂或偶联剂能大大提高其界面相容性，特别是马来酸酐接枝热塑性聚合物作为界面相容剂更为有效。硅烷偶联剂预处理木纤维表面对提高其热稳定性有一定的作用。     

木塑复合材料疲劳性能的研究

研究了杨木和桦木两种不同结构的木材与木塑复合材料(WPC)的疲劳性能和疲劳裂纹的扩展机理。研究结果表明,WPC的最大应力与循环寿命的对数呈线性关系;木材的疲劳载荷随树脂含量的增加呈线性增大,杨木的S-N曲线斜率受树脂含量的影响,疲劳裂纹沿木纤维方向扩展。桦木塑料复合材料(PC>30wt.％)疲劳裂纹以"Z"字型方式扩展。     

亚临界流体挤出法制备高密度聚乙烯/木粉复合材料

采用亚临界流体挤出法制备高密度聚乙烯(HDPE)/木粉复合材料,研究了亚临界流体种类(去离子水、正丙醇和乙醇)与温度对木塑复合材料(WPC)综合力学性能的影响。实验利用傅立叶变换红外光谱、差示扫描量热分析和扫描电镜分别对复合材料的化学组成、热变形温度和界面形貌作了相应的研究。结果表明,亚临界流体的高温高压可以对木纤维起到很好的溶胀作用,一定程度上打破了木素、半纤维素对纤维素的包裹作用,明显促进基体与木纤维之间的机械捏合与酯化反应,增加界面强度。在亚临界流体条件下,尤其在亚临界乙醇条件下,木粉在HDPE树脂基体中具有优异的分散性,拉伸断面处的断裂形式主要以基体与纤维断裂为主,说明HDPE/木粉的WPC具有较好的界面结合强度。     

木质纤维/PVC复合材料的蠕变和热稳定性

为研究不同木质类纤维/PVC复合材料的蠕变和热稳定性能,分别以桉木粉(EU)、杨木粉(PO)、松木粉(PI)和竹粉(BA)四种木质纤维为填料,聚氯乙烯(PVC)为基体,采用挤出成型法制备木塑复合材料。采用包括综合热分析仪在内的诸多方法,分析其官能团变化,表面微观形貌和热稳定性,并测试了复合材料的力学性能和蠕变性能。研究结果表明:桉木/PVC复合材料具有较好的蠕变抗性,较优的力学性能,其拉伸强度为36.94MPa,比杨木/PVC,松木/PVC、竹/PVC复合材料分别提高了49.38%、28.04%和29.61%,冲击强度和弯曲强度也相应提高;松木/PVC复合材料具有较好的热稳定性。