连续玻纤增强硬质PUR泡沫复合材料弯曲性能研究

使用浇注成型工艺制备了连续玻璃纤维(GF)增强硬质聚氨酯泡沫(FFU)复合材料,研究了GF表面处理、GF直径和GF体积分数对其弯曲性能的影响.结果表明,GF表面经偶联剂处理能够提高FFU复合材料的弯曲强度和弯曲弹性模量,FFU复合材料的弯曲强度和弯曲弹性模量随着GF直径的增大而逐渐减小,加入连续GF大大提高了FFU复合材料的弯曲强度和弯曲弹性模量,且其随着GF体积分数的增加而增大.     

玻纤增强聚丙烯复合材料性能研究

研究了玻纤(GF)、SEBS和聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)用量对GF增强聚丙烯复合材料性能的影响,以及PP/GF(65/35)、PP-g-MAH/PP/GF(15/65/35)的微观形态。结果表明:随着GF用量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量增加,断裂伸长率降低,冲击强度先减小后增大,PP/GF复合材料断面呈脆性断裂;在PP/GF中添加增韧剂SEBS可以提高复合材料的冲击强度,但拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度和弯曲模量均减小;在PP/GF中添加增容剂PP-g-MAH,可使其拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度均得到提高,当PP-g-MAH/PP/GF为15/65/35时,复合材料性能优异,材料断面呈韧性断裂。     

玻璃纤维增强尼龙66复合材料的结构与性能

使用双螺杆挤出机,采用共混改性方法制备玻璃纤维(GF)增强尼龙66(PA 66)复合材料(GF-PA 66),并对其结构、热性能和力学性能进行了表征。结果表明:制备的GF质量分数分别为20%,25%,30%的GF-PA 66复合材料的密度均低于1.4 g/cm~3,GF在GF-PA 66复合材料体系中呈现纤维交错复杂的网络结构;GF-PA 66复合材料的起始热降解温度均在320℃以上,具有较好的耐热性;随着GF含量的增加,GF-PA 66复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量升高,当GF质量分数达到30%时,复合材料的拉伸强度为147.4 MPa,比纯PA 66提高了75%,弯曲强度达到202 MPa,比纯PA 66提高了112%,弯曲模量达到7 783.3 MPa,比纯PA 66提高了175%;随着GF含量的增加,GF-PA 66复合材料的悬臂梁冲击强度先降低后升高,当GF质量分数为30%时,复合材料的悬臂梁冲击强度高于纯PA 66。     

长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能

采用自主开发的在线混合生产设备,以玻璃纤维(GF)和聚丙烯(PP)为原料,制备了长玻璃纤维增强聚丙烯(LFT-PP)复合材料。研究了GF长度、分散度以及界面改性剂对LFT-PP力学性能的影响。结果表明,GF长度的增加,有利于提高LFT-PP的弯曲强度和冲击强度,对弯曲模量的影响很小。添加适量的界面改性剂有利于提高复合材料的弯曲性能,但是降低了其冲击强度。     

增容剂对GF增强SAN复合材料性能的影响

玻璃纤维(GF)增强苯乙烯-丙烯腈塑料(SAN)复合材料采用熔体浸渍工艺制备,研究了不同增容剂对GF增强SAN复合材料性能的影响。结果表明,添加增容剂的GF增强SAN复合材料的缺口冲击强度、拉伸强度和弯曲强度均有提高,加入增容剂苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(SAG)时,复合材料的综合性能最优,其缺口冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别为23.09 k J/m2,103.48 MPa,174.92 MPa;复合材料的储能模量最大,损耗因子峰值最小。加入SAG的GF增强SAN复合材料的相容性比加入苯乙烯接枝马来酸酐(SMA)的复合材料的好。扫描电子显微镜分析表明,GF增强SAN复合材料中的GF没有被拔出,且表面包覆一层基体树脂。     

排水管道中玻纤增强聚丙烯防腐材料性能研究

本研究制备了玻璃纤维增强聚丙烯(PP/GF)复合材料,并研究了玻璃纤维(GF)添加的用量对PP/GF复合材料的力学性能和耐腐蚀性的影响。采用SEM、热失重和强度测试对PP/GF复合材料的形貌和力学性能进行分析。结果表明:GF作为增强体可以在PP材料中呈现出良好的分散状态,GF在PP材料的均匀分散能够提高其作为工程塑料的力学性能、阻燃特性和耐腐蚀性。通过拉伸强度和弯曲强度测试发现,当GF在PP/GF复合材料中的加入量为15%时,复合材料具有最佳的力学性能。     

高性能聚醚醚酮/长玻璃纤维复合材料的研制及应用

以长玻璃纤维(GF)和聚醚醚酮(PEEK)为原料,采用挤出造粒的方法制备了高性能PEEK/长GF复合材料,并对其微观形貌、热性能及力学性能进行了研究.结果表明,长GF与PEEK结合紧密,当长GF质量分数为15%时,PEEK/长GF复合材料的热分解温度比纯PEEK提高了55℃,拉伸强度、剪切强度及弯曲强度分别提高了70%、46%和68%.     

玻璃纤维增强回收聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料的力学性能研究

用熔融共混法制备了玻璃纤维(GF)增强回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(rPET)(rPET/GF)复合材料,研究了复合材料的力学性能并进一步利用Halpin-Tsai模型、Krenchel-COX模型和Kelly-Tyson模型探讨了GF的近程和远程结构与复合材料性能间的关系。结果表明,GF对rPET具有较为显著的增强、增韧效果。当玻璃纤维含量为30%(质量分数,下同)时,复合材料的冲击强度、拉伸强度以及弯曲强度分别提高了245%、113%和84%;长径比和取向度是影响rPET/GF复合材料性能的重要结构参数;Halpin-Tsai方程能够较好地描述rPET/GF复合材料中GF的有效长径比;而相比于Krenchel-COX方程,由Kelly-Tyson方程获得的GF的取向度更接近实验结果。     

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.     

螺杆转速对PP/GF复合材料中GF与性能的影响

研究了同向双螺杆造粒机组的螺杆转速对GF增强聚丙烯(PP/GF)复合材料中GF含量、长度以及复合材料力学性能的影响。结果表明,随着螺杆转速的提高,复合材料中GF的含量不断增加,最多增加了48.2%,而其长度却逐渐变短;复合材料的拉伸强度、弯曲强度、耐热性、硬度等性能也随着螺杆转速的增加而提高,冲击强度却逐渐下降;随着马来酸酐官能化聚丙烯的引入,GF的含量提高了1.8%,纤维长度显著增加且明显改善了复合材料的各项力学性能,其中拉伸强度提高了95.1%,弯曲强度提高了90.1%,无缺口冲击强度提高了110.4%,缺口冲击强度提高了50%。     

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。     

高强高韧GF／PP复合材料的研究

通过在短玻(GF)增强聚丙烯(PP)中添加聚烯烃弹性体(POE),并用马来酸酐对PP进行接枝交联的方法, 制备了高冲击韧性GF／PP复合材料。在该材料中,短切玻璃纤维的加入大幅度提高了材料的拉伸、弯曲强度,而POE 则通过产生形变等方式,提高了材料的冲击韧性;在其中加入马来酸酐接枝聚丙烯增加界面结合力,可使GF／PP／POE 复合体系表现出良好的综合力学性能,其拉伸强度为51．9 MPa,弯曲强度为68．1MPa,冲击韧性为44．2 kJ／m2。     

长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能研究

采用熔体浸渍技术制备了长玻璃纤维母料(LGF/PP-g-MAH/PP)增强聚丙烯(PP)复合材料(LGF/PP)。通过双螺杆挤出机制备了同等配比的短玻纤增强聚丙烯(SGF/PP)复合材料。研究了LGF含量、环氧树脂(EP)和固化剂(2E4MZ)对LGF/PP复合材料的力学性能影响。结果表明:当LGF质量分数为35%～40%时,LGF/PP的综合力学性能最好,且明显优于同样组成的SGF/PP复合材料。EP和含固化剂(2E4MZ)的EP对LGF/PP复合材料的力学性能提高有一定的作用。SEM照片分析表明:EP的加入能改善玻纤与聚丙烯基体的界面粘接。     

玻璃纤维增强聚丙烯的力学性能研究

研究了玻璃纤维(GF)和马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)对聚丙烯力学性能的影响。结果表明:随着GF与PP的质量比增加,玻璃纤维增强聚丙烯的拉伸强度增加,冲击强度总体呈下降趋势。当PP与GF的质量比为55∶45时,拉伸强度最高,达到45MPa。当PP与GF的质量比一定时,在玻璃纤维增强聚丙烯复合材料中添加增容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH),可使其拉伸强度得到很大的提高,但是冲击性能却下降。当PP与GF的质量比为75∶25时,随PP-g-MAH与PP/GF复合材料的质量比增加,其拉伸强度先增大后减小,其冲击性能总体呈下降趋势。当PP-g-MAH,PP和GF的质量比为15∶75∶25时,其综合性能最优,拉伸强度为50.5MPa,冲击强度为4.3kJ/m2。     

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。     

玻璃纤维针织物增强聚丙烯复合材料的拉伸性能

本文通过实验对由GF/PP复合纱制得的玻璃纤维针织物增强聚丙烯复合材料的拉伸性能进行了研究.拉伸应力-应变曲线研究表明,玻璃纤维针织物增强聚丙烯复合材料的拉伸应力-应变曲线与纯聚丙烯的形状相似,且玻璃纤维针织物的加入确实提高了纯聚丙烯的拉伸性能;对断裂面进行的研究表明,研究中的复合材料的纤维/基体界面结合情况良好.     

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。     

环氧液晶对木质素/聚丙烯复合材料结构和性能影响

以4,4'-二(β-羟乙氧基)联苯(BP2)、环氧氯丙烷及对苯二甲酰氯等为原料,通过取代反应合成一种小分子的环氧液晶(LCEP),将该LCEP与木质素(lignin)/聚丙烯(PP)进行共混改性,采用FT-IR、DSC、POM及TGA等对LCEP结构和液晶相转变行为进行了表征,并研究了LCEP含量对Lignin/PP复合材料物理力学性能和热性能的影响。利用SEM观察了复合材料断裂形貌,探讨其增韧增强机理。结果表明:加入4%的LCEP聚丙烯/木质素复合材料的综合性能最好,其冲击强度、弯曲强度和弯曲模量较未改性前分别提高了38.6%、30.5%和20%,热稳定性、结晶性和结晶速率也有明显提高。     

Recycling of polypropylene‐based eco‐composites

BACKGROUND: Renewable resources and recyclable thermoplastic polymers provide an attractive eco‐friendly quality as well as environmental sustainability to the resulting natural fibre‐reinforced composites. The properties of polypropylene (PP)‐based composites reinforced with rice hulls or kenaf fibres were investigated with respect to their recyclability. Rice hulls from rice processing plants and natural lignocellulosic kenaf fibres from the bast of the plant Hibiscus cannabinus represent renewable sources that could be utilized for composites. Maleic anhydride‐grafted PP was used as a coupling agent to improve the interfacial adhesion between fillers and matrix. Composites containing 30 wt% reinforcement were manufactured by melt mixing and their mechanical and thermal properties were determined. The composites were then pelletized and reprocessed by melt mixing. Finally, structure/properties relationships were investigated as a function of the number of reprocessing cycles. RESULTS: It is found that the recycling processes do not induce very significant changes in flexural strength and thermal stability of the composites. In particular PP‐based composites reinforced with kenaf fibres are less sensitive to reprocessing cycles with respect to PP‐based composites reinforced with rice hulls. CONCLUSION: The response of PP‐based composites reinforced with rice hulls or kenaf fibres is promising since their properties remain almost unchanged after recycling processes. Moreover, the recycled composites are suitable for applications as construction materials for indoor applications. In fact, the flexural strength and modulus of these materials are comparable to those of conventional formaldehyde wood medium‐density fibreboards. Copyright © 2008 Society of Chemical Industry     

剑麻纤维与晶须混杂增强聚丙烯复合材料

采用熔融共混和注塑成型方法制得了剑麻短纤维(SF)和CaSO4晶须混杂增强聚丙烯(PP)复合材料，研究了复合材料的热性能、微观结构和力学性能。结果表明，晶须提高了复合材料的热稳定性，阻碍了PP的结晶，降低了复合材料中PP相的结晶度和结晶速率；SF和晶须提高了复合材料的模量和韧性，但由于混杂增强复合材料弱界面键合的制约，晶须的高强性能并没有在复合材料中充分表现出来。