不饱和聚酯对PP/GF复合材料性能的影响

以聚丙烯(PP)及玻璃纤维(GF)为原料,以不饱和聚脂(UP)作为界面相容剂,研究了界面相容剂用量对玻璃纤维增强PP复合材料力学性能、界面和结晶行为的影响。结果表明,加入UP,玻纤增强PP复合材料的力学性能明显提高,界面粘接性能得到很大的改善,且在UP用量为7%(质量分数)时,出现极大值;随UP用量的增加,玻璃纤维增强PP复合材料的结晶峰温度向低温偏移,并且结晶度逐渐降低。     

PP-g-MA和UP增容PP/玻璃纤维复合材料性能的研究

以聚丙烯-马来酸酐接枝(物PP-g-MA)和不饱和聚(酯UP)作为界面相容剂,研究了界面相容剂对玻璃纤维增强PP复合材料力学性能及界面黏结的影响。结果表明:加入PP-g-MA或UP,玻璃纤维增强PP复合材料的力学性能明显提高,且UP的增容效果优于PP-g-MA。在玻璃纤维含量为40%时,PP/UP/GF复合材料的拉伸强度比未改性的复合材料的拉伸强度提高了150%,弯曲强度提高了132%,冲击强度提高了89%;扫描电镜照片表明:PP-g-MA和UP使被拔出玻璃纤维表面黏附了一层树脂,增强了PP与玻璃纤维之间的界面黏结作用;DSC测试表明:PP-g-MA和UP同时加入使复合材料熔融峰温度下降结,晶度增加。     

不饱和聚酯增容HDPE/GF复合材料的研究

以不饱和聚酯(UP)为增容剂、过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂制备了玻璃纤维(GF)增强高密度聚乙烯(HDPE)复合材料,研究了UP以及DCP的用量对该HDPE/UP/GF复合材料力学性能的影响。结果表明:UP的加入明显提高了复合材料的力学性能,当UP用量为7%时,复合材料的力学性能最优;而引发剂DCP的用量亦对复合材料的性能有着显著的影响,随着DCP用量的增加,复合材料的力学性能先升后降,其中当DCP用量为0.15%时,复合材料具有最佳力学性能。另外,扫描电镜(SEM)分析结果显示,UP的加入改善了复合材料的界面黏结,从而提高了复合材料的力学性能。     

GF增强PP/苎麻纤维复合材料的制备及其性能研究

采用非织造-模压工艺,以苎麻纤维为增强体和聚丙烯(PP)纤维制备了PP/苎麻纤维复合材料,然后添加玻璃纤维(GF)对PP/苎麻纤维复合材料进行增强改性。分别研究了不同含量苎麻纤维、GF对复合材料弯曲性能、剪切性能及吸水性能的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)研究了改性前后复合材料界面结合的微观形貌变化。结果表明,当PP/苎麻纤维复合材料中苎麻纤维体积分数为40%时,复合材料的弯曲、剪切性能最优;当添加体积分数为5%的GF和35%的苎麻纤维时,PP/GF/苎麻纤维复合材料弯曲强度、弯曲弹性模量、层间剪切强度分别增加18.48%,10.22%和31.41%,且复合材料吸水率最小。     

玻璃纤维长度对聚丙烯/玻璃纤维复合材料力学性能的影响

为了研究玻璃纤维增强热塑性树脂复合材料中玻璃纤维的保留长度对复合材料力学性能的影响,采用在线混炼注塑一步法制备质量分数为20%的玻璃纤维增强聚丙烯(PP/GF)复合材料。通过改变螺杆结构制备出2种不同的PP/GF复合材料制品。结果表明:螺杆的剪切强度越小,制品中保留的玻璃纤维长度越长;随着玻璃纤维保留长度的增加,玻璃纤维与基体间的黏结界面增加,拔出时需要克服更大的界面结合力;降低螺杆对玻璃纤维的剪切强度,有利于提高玻璃纤维的保留长度,得到更高性能的PP/GF复合材料。     

剑麻纤维/玻璃纤维混杂增强聚丙烯复合材料的结构与性能

采用熔融共混和模压成型方法将废剑麻纤维(SF)和玻璃纤维(GF)混杂增强聚丙烯(PP)制备SF/GF/PP木塑复合材料.研究复合材料力学性能、热性能、晶型结构和微观结构,探讨混杂纤维增强基体树脂的界面行为.结果表明:所制得复合材料的冲击强度、弯曲强度和弯曲模量都有不同程度的提高.同时,热稳定性、PP相的结晶速率及结晶度也有所提高,晶态结构无变化,仍是典型的α晶型.     

氢氧化铝含量对聚酯/玻璃纤维复合材料阻燃性能和力学性能的影响

通过熔融混炼和模压成型工艺,制备含氢氧化铝(ATH)的干式不饱和聚酯/玻璃纤维(UP/GF)共混复合材料。采用氧指数法(LOI)和垂直燃烧法(UL94)表征UP/GF复合材料的阻燃性能,采用DMA研究UP/GF复合材料的动态力学性能,采用静态力学方法研究UP/GF复合材料的冲击和弯曲性能。结果表明:UP复合材料中,ATH的含量在25%时,既能够满足V—0级阻燃级别,氧指数值为28.7%,且材料的冲击和弯曲强度分别为5.66kJ/m2和58.72MPa,同时也有较好的动态力学性能。     

热压成型聚丙烯/玻璃纤维复合膜的结构及力学性能

将酸刻蚀后的玻璃纤维（GF）网引入聚丙烯（PP）基体,通过热压成型技术制备PP/GF复合膜。综合利用X射线衍射仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜和万能材料试验机对PP/GF复合膜的结晶结构、热行为、界面结合形态和力学性能进行表征分析,重点讨论GF含量对微结构及性能的影响。结果表明,经酸刻蚀后GF表面形成许多沟槽,粗糙度增大,提高了GF与PP基体间的界面结合强度;GF网的引入使成核点增多,结晶度增加;GF含量较低时,PP/GF复合膜的力学性能与PP相比显著提高,GF含量为0.2 %（质量分数,下同）时,PP/GF复合膜的拉伸强度和断裂韧性分别提高了33.75 %和41.15 %;随GF含量的增加,拉伸强度和断裂韧性呈减小的趋势。     

GF对微发泡PP/GF复合材料力学性能影响

将经过改性的玻璃纤维(GF)以不同的含量加入到聚丙烯(PP)中,在二次开模条件下制备微发泡PP/GF复合材料,分析了不同含量GF对微发泡PP复合材料力学性能的影响。结果表明,GF具有明显的填充增强作用,当GF质量分数为20%时,微发泡PP复合材料的拉伸强度达到50.24 MPa,比未发泡纯PP的提高了59.5%;微发泡材料的冲击强度为7.37kJ/m2,发泡后材料的冲击强度与纯PP的相比提高了93.9%;发泡后材料密度相对于未发泡的显著下降。     

竹纤维/玻璃纤维混杂增强聚丙烯复合材料

对竹纤维(BF)进行前处理,通过双螺杆挤出机制备竹纤维和玻璃纤维(GF)混杂增强聚丙烯(PP)复合材料。初步探讨经前处理的竹纤维、玻璃纤维的含量对复合材料的力学性能和微观结构的影响。结果表明:复合材料的冲击强度、弯曲强度、拉伸强度、弯曲模量随着玻璃纤维的含量增加而提高,同时PP的结晶速率及结晶度也有所提高。SEM照片表明玻璃纤维的加入改善了竹纤维在PP的分散性。     

微发泡PP/GF复合材料力学性能研究

采用化学发泡注塑成型的方法制备了微发泡聚丙烯/玻璃纤维(PP/GF)复合材料;结合成核理论和玻纤增强机理,研究了发泡质量对微发泡PP/GF复合材料力学性能的影响。结果表明:在PP/GF复合材料中添加5.0%纳米SiO2后,纳米SiO2对PP与GF的相容性并无太大影响,微孔发泡PP/GF复合材料的拉伸强度和冲击强度得到较大提高。     

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。     

Glass fiber reinforced polypropylene/EPDM blends. II. Mechanical properties and morphology

Tensile and impact properties of the ternary system polypropylene (PP)/ethylene propylene diene elastomer (EPDM)/glass fiber (GF) and the corresponding binary systems PP/EPDM blend and PP/GF composite are studied. Results are presented and analyzed as functions of compositional variables, viz., (i) matrix PP/EPDM blending ratio at constant GF loadings and (ii) GF loading at constant matrix blending ratios for the ternary system and (iii) EPDM content for PP/EPDM binary system and (iv) GF content for the binary system PP/GF, respectively. The role of individual components EPDM and GF in these mechanical properties is discussed and their combined effects are inspected at certain composition ranges. Theoretical analysis of tensile data is presented which reveals the effect of EPDM on the reinforcing effect of GF. Unlike the conventional role of an elastomer, increase of EPDM content in the presence of GF increases the modulus of the ternary system. Impact strength of the ternary system increases with increasing GF content both in the presence and absence of EPDM, showing a distinct minimum at matrix blending ratio PP/EPDM 90/10. Scanning electron micrographs of impact-fractured surfaces are presented to illustrate the dispersion of the two phases of the polyblend matrix, fiber alignment, and the fiber interface.     

聚丙烯/马来酸酐接枝聚丙烯/环氧树脂/玻璃纤维复合材料的制备及其性能研究

通过双螺杆挤出机制备了聚丙烯/马来酸酐接枝聚丙烯/环氧树脂/玻璃纤维（PP/PP-g-MAH/EP/GF）复合材料,并研究了PP-g-MAH含量、EP含量及固化剂对复合材料力学性能的影响。结果表明,PP-g-MAH含量为10份,含有固化剂EP的含量为3份时,复合材料的综合力学性能最佳;与不加EP的复合材料相比,其拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别提高了41 %、47 %、86 %。扫描电子显微镜分析表明,EP的加入明显改善了GF和PP基体的黏结强度。     

混炼设备结构对PP/GF复合材料中GF残存长度及其力学性能的影响

基于熔融共混法,分别采用双转子连续混炼挤出机和同向啮合双螺杆挤出机制备了20 %玻璃纤维增强聚丙烯（GFRPP）复合材料,并对制备出的GFRPP复合材料中玻璃纤维残存长度及其力学性能进行了相应表征,在此基础上探讨了具有不同混炼特性的混炼设备结构对GFRPP复合材料中玻璃纤维残存长度及其力学性能的影响。结果表明,GFRPP复合材料的力学性能随玻璃纤维残存长度的增加而明显提高;双转子连续混炼挤出机相对于同向啮合双螺杆挤出机更有利于保留长玻璃纤维,同时适当减弱双转子连续混炼挤出机的转子的分散混合能力,降低转子转速,有利于提高玻璃纤维的残存长度,制备出更高性能的GFRPP复合材料。     

Wear and mechanical properties of reactive thermotropic liquid crystalline polymer/unsaturated polyester/glass fiber hybrid composites

To improve the performance of unsaturated polyester (UP) under cold‐heat alternate temperature, self‐synthesized reactive thermotropic liquid crystalline polymer (TLCP)‐methacryloyl copolymer (LCMC), UP, and glass fiber (GF) hybrid composites was prepared by molding technology. The apparent activation energy and crystal behavior analysis of LCMC/UP blends were investigated by Differential scanning calorimetry and X‐ray diffraction (XRD), respectively, the results showed that the addition of LCMC can reduce apparent activation energy and accelerate the curing reaction of UP, the XRD analysis indicated that the crystal phase of LCMC still exist in the blends after blending with UP. The effect of LCMC content on the properties of LCMC/UP/GF hybrid composites such as impact strength, bending strength, and ring‐on‐block wear were also investigated through static mechanical tests and wear tests. The mechanical properties of hybrid composites increased significantly because of the addition of LCMC. The wear tests showed that LCMC can improve the wear resistance of the UP/GF/LCMC hybrid composites even though the content of LCMC was at a relatively low level (5–7.5 wt %). This makes it possible to develop novel kind of UP‐based materials with good wear resistance for various applications. The Worn surface was observed by scanning electron microscopy (SEM) and the mechanism for the improvement is discussed in this paper. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 103: 3899–3906, 2007