聚丙烯/滑石粉复合材料的制备及其力学性能北大核心

用经偶联剂改性的滑石粉(Talc)与聚丙烯(PP)共混制备PP/Talc复合材料,测试了复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度等,并探讨了Talc含量对复合材料力学性能的影响机理。结果表明:Talc含量对复合材料力学性能有明显影响,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均随Talc含量的增加而增大,但均会出现拐点,即当Talc含量分别超过18%,20%,8%时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度却随Talc含量的增加而逐步降低。     

改性剑麻纤维含量对聚丙烯性能的影响

研究了偶联处理后的剑麻纤维(SF)对聚丙烯(PP)性能的影响,以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)作为界面相容剂,制备了PP/SF/PP-g-MAH复合材料,考察了改性SF含量对PP/SF/PP-g-MAH复合材料流动性能、热性能、燃烧性能和力学性能的影响。结果表明,当SF含量由零增加到30%(质量分数,下同)时,PP/SF/PP-g-MAH复合材料的熔体流动速率降低了3.1g/10min,维卡软化温度升高了5.1℃,拉伸强度升高了6.0MPa,弯曲强度升高了20.7MPa,缺口冲击强度降低了3.1kJ/m~2,无缺口冲击强度降低了60kJ/m~2。     

剑麻含量对SF/PP木塑复合材料性能影响

采用模压成型技术将剑麻纤维(SF)和聚丙烯(PP)熔融复合制备SF/PP木塑复合材料,研究SF含量对复合材料力学性能、热性能、晶型结构和微观结构的影响。结果表明,随着SF含量的增加,复合材料的冲击强度、弯曲强度呈先升后降趋势;复合材料熔融热焓值逐渐降低,热分解温度有所提高,但PP相的晶态结构无变化。     

热氧老化对长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能影响

将熔融浸渍制备的长玻璃纤维(LGF)增强聚丙烯(PP)与PP按照不同比例熔融共混,制备了不同LGF含量的LGF增强PP复合材料。研究了老化时间、LGF含量对LGF增强PP复合材料力学性能的影响。结果表明：随着LGF含量的增加,LGF增强PP复合材料的断裂伸长率稍有下降,拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、冲击强度及缺口冲击强度都显著提高。老化时间的延长,对低LGF含量的LGF增强PP复合材料的力学性能影响不大;老化时间较长时,高LGF含量的LGF增强PP复合材料的总体力学性能有所下降。     

剑麻纤维/聚丙烯木塑复合材料的热氧老化性能研究

以剑麻纤维(SF)、聚丙烯(PP)为原料,经熔融共混、模压成型工艺制备木塑复合材料。探讨了SF/PP复合材料的力学性能、热性能随老化时间和SF含量的变化规律,借助扫描电镜对复合材料老化前后的冲击断面进行微观结构分析。结果表明:老化后复合材料的冲击强度、弯曲强度和弯曲模量随剑麻含量的增加而降低;同时,复合材料中PP相的结晶速率、结晶度也有所降低,但复合材料的热稳定性基本没有变化。     

花生壳粉/聚丙烯复合材料的研究

利用双螺杆挤出工艺对花生壳粉填充改性聚丙烯(PP)进行了研究。结果表明。加入花生壳粉后．复合材料的弯曲强度、硬度、维卡软化温度、拉伸强度和断裂伸长率均有所提高。但其加工流动性能和冲击强度有所下降。在花生壳粉含量为30％时，复合材料的综合性能较优。     

超支化聚合物对聚丙烯/剑麻纤维复合材料性能影响

为改善剑麻纤维(SF)与聚丙烯(PP)之间的相容性,在PP/SF复合材料中添加超支化聚酯(H101)、超支化环氧树脂(E102),研究了两种超支化聚合物(HBP)的热稳定性及对PP/SF复合材力学性能、熔体流动性和微观形貌的影响。热重分析表明,所使用的HBP均具有较好的热稳定性;扫描电子显微镜分析发现,HBP的加入使基体与纤维结合得更加紧密;力学性能测试表明,H101可不同程度地提高复合材料的拉伸、弯曲及冲击强度;E102可提高复合材料的拉伸及冲击强度,当E102含量为10%时,与PP/SF复合材料相比,冲击强度提高了72.24%。尽管HBP含量较高时复合材料的力学性能提高,但HBP会降低复合材料的熔体流动速率,选择HBP含量时需要综合考虑。     

剑麻纤维/长玻纤混杂增强PP复合材料的力学性能研究

采用剑麻纤维(SF)和长玻璃纤维(LGF)混杂增强聚丙烯(PP)复合材料,考察了SF/LGF的比例和含量对PP复合材料力学性能的影响。结果表明:SF/LGF在聚丙烯树脂基体中呈交叉网状分布,这有利于提高复合材料的冲击强度、弯曲模量、拉伸强度和软化点。在SF/LGF质量比为2 2∶,二者总质量分数为30%时,SF/LGF混杂增强PP复合材料的综合力学性能较好。     

纳米CaCO3/EPO/PP复合材料性能与结构的研究

研究了纳米CaCO3／EPO／PP复合材料的力学性能、熔体流变性能及纳米CaCO3粒子在PP基体中的分散状况。结果表明：弹性体EPO对PP有很好的增韧效果，当EPO用量为4份时，PP从脆性断裂转变成韧性断裂；当EPO用量为10份时，PP复合材料的室温和低温缺口冲击强度均有大幅度的提高。在EPO／PP复合材料中加入纳米CaCO3不仅可以显著提高复合材料的室温和低温缺口冲击强度，而且可显著提高复合材料的弯曲弹性模量和MFR，改善复合材料的加工流动性能；纳米CaCO3粒子在PP中达到了纳米级分散。     

聚丙烯/剑麻纤维复合材料的制备与性能研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/剑麻纤维(SF)复合材料,用扫描电镜和力学性能测试等方法研究了复合材料的结构和性能,探讨了SF长度和用量对复合材料力学性能和熔体流动性的影响。结果表明:SF的加入可降低PP/SF复合材料的冲击强度和熔体流动速率;SF以6 mm长度为宜;随着SF用量的增加,PP/SF复合材料的拉伸强度和弯曲强度均呈先增大后减小的趋势,当SF用量为15%时,PP/SF复合材料的拉伸强度和弯曲强度最高,分别为39.7和30.2 MPa,冲击强度为2.6 kJ/m~2,熔体流动速率为1.3 g/10min。     

Characterization of bulk agro‐green composites: Sisal fiber reinforced wheat flour thermoplastics

Starch based thermoplastic composites reinforced by short sisal fibers having length less than 1 mm were fabricated by extrusion followed by compression molding. The sisal fiber content varied from 0 to 10% w/w keeping the amount of glycerol (plasticizer) as constant (23% w/w). Investigation proved that an increase in the amount of sisal fibers will decrease the ductile nature of composites. The Young's modulus and hardness value increases as a function of fiber content. The impact strength varied as a function of fiber content. Contact angle analysis showed that incorporation of sisal fibers to the matrix increases its hydrophilic nature. The polar factor and total surface energy increases as a function of fiber content whereas dispersive factor decreases. POLYM. COMPOS., 2010. © 2009 Society of Plastics Engineers     

SF/PF复合材料冲击性能的研究

研究了剑麻纤维(SF)的表面处理方式、纤维的含量、纤维的长度及与玻璃纤维混杂增强对SF／酚醛树脂(PF)复合材料冲击强度的影响，借助SEM观察复合材料的冲击断面，进行了微观结构分析。结果表明，SF经过碱处理后复合体系的冲击强度提高了34％，当SF的质量分数为40％、长度为6ram时，SF／PF复合材料冲击强度达到最大值，当SF与玻纤质量比为1：1时，复合材料冲击强度出现了混杂效应。     

剑麻纤维增强聚丙烯复合材料的冲击特性研究

采用片状层压工艺制备了短切剑麻纤维(SF)／聚丙烯(PP)复合材料，用高级仪器化摆锤冲击试验机对复合材料的冲击过程进行了全面分析，并借助扫描电子显微镜对复合材料的冲击破坏断口进行观察。结果表明：当SF的长度为20mm、wpp=30％时，SF对PP的增韧效果最好。采用短切SF增强PP基体，可使复合材料断裂过程吸收的能量增加，裂纹扩展缓慢，断裂后期吸收能量增大。     

剑麻纤维增强混凝土力学性能研究

植物纤维作为一种可再生、价格低廉、来源广泛的资源,其在混凝土中的应用具有很好的前景.运用简单的力学实验,综合分析纤维的掺量、长径比对混凝土强度的影响,采用不同掺量的纤维,验证了剑麻纤维在增强混凝土抗压强度等基本力学性能方面的机理.结果表明:(1)剑麻纤维的加入会在一定程度上增强混凝土的抗压强度.(2)最佳掺量为2 kg/m3,与普通混凝土相比,剑麻纤维混凝土强度最大提升幅度为9％左右.     

剑麻/含红土聚乙烯基复合材料制备与性能

针对废旧地膜资源化利用过程中出现的高成本和低性能问题,本文提出了废旧地膜免清洗和剑麻纤维边角料增强的废旧地膜资源化利用技术。采用挤出造粒和注塑成型工艺,制备了剑麻边角料填充含红土废旧聚乙烯复合材料,分析了红土和剑麻纤维边角料对废旧地膜的填充作用。结果表明,红土颗粒使废旧地膜注塑试样的拉伸模量、硬度和耐热温度分别提高了34.4%、41.3%、和33.1%。红土颗粒难以和塑料基体形成良好的界面粘结,导致含红土废旧地膜注塑试样的拉伸强度、弯曲性能和冲击强度轻微降低,表明红土颗粒不能对废旧地膜进行增韧增强,但可以提高模量和耐热温度。剑麻纤维边角料对含红土废旧地膜具有明显的增强增韧作用,随着剑麻纤维添加量的增加,剑麻纤维填充的含红土废旧地膜复合材料的力学性能增加。剑麻纤维填充量超过一定值后,会在复合材料中引入气孔,同时会降低剑麻纤维的分散程度,出现剑麻聚集体,导致复合材料的力学性能降低。     

表面处理对剑麻纤维布/不饱和树脂材料性能影响

采用碱、高锰酸钾及热对剑麻纤维布进行了表面处理,并由真空辅助树脂传递模塑成型(VARTM)工艺制备了剑麻纤维布增强不饱和聚酯树脂复合材料。通过对复合材料的力学性能及吸水性的测试,研究了不同剑麻纤维布表面处理对其不饱和聚酯树脂复合材料性能的影响。结果表明:经过碱处理,复合材料的拉伸、弯曲,冲击强度提高最大,可分别提高26.5%,16.5%和22.6%,吸水率降低了47.5%。对剑麻纤维布进行表面处理可使复合材料的界面性能得到改善,力学性能提高,吸水性降低。     

Tensile properties of short sisal fiber reinforced polystyrene composites

The tensile properties of polystyrene reinforced with short sisal fiber and benzoylated sisal fiber were studied. The influence of fiber length, fiber content, fiber orientation, and ben-zoylation of the fiber on the tensile properties of the composite were evaluated. The ben-zoylation of the fiber improves the adhesion of the fiber to the polystyrene matrix. the benzoylated fiber was analyzed by IR spectroscopy. Experimental results indicate a better compatibility between benzoylated fiber and polystyrene. the benzoylation of the sisal fiber was found to enhance the tensile properties of the resulting composite. The tensile properties of unidirectionally aligned composites show a gradual increase with fiber content and a leveling off beyond 20% fiber loading. The properties were found to be almost independent of fiber length although the ultimate tensile strength shows marginal improvement at 10 mm fiber length. The thermal properties of the composites were analyzed by differential scanning calorimetry. Scanning electron microscopy was used to investigate the fiber surface, fiber pullout, and fiber–matrix interface. Theoretical models have been used to fit the experimental mechanical data. © 1996 John Wiley & Sons, Inc.     

剑麻纤维增强热塑性淀粉复合材料的制备及性能研究

为研究剑麻纤维增强的热塑性淀粉复合材料的制备工艺及热稳定性,以玉米淀粉为原料,先制得热塑性淀粉,再以剑麻纤维为骨架增强体制备剑麻纤维增强热塑性淀粉复合材料,通过正交试验优化制备工艺,DSC、TG/DTG、SEM分析其热稳定性及结构。正交试验表明,各因素对材料抗拉强度影响的主次顺序为纤维长度 >纤维用量 >模压成型温度 >填料用量;最佳工艺条件为纤维长度15mm、纤维用量35g、模压成型温度200℃、填料用量5g,此时材料的抗拉强度可达到4.45MPa。利用差示扫描量热分析和热重分析分别对热塑性淀粉及剑麻纤维复合材料的热稳定性进行了分析,结果表明,热塑处理提高了淀粉的熔融温度,有利于淀粉与纤维素羟基间的氢键结合,且热塑过程在一定程度上降低了淀粉的热稳定性;剑麻纤维复合材料的热降解过程主要发生在200~400℃温度区间。SEM分析显示最佳工艺条件下得到的复合材料具有较好的泡孔结构。     

Sisal fibers treated with NaOH and benzophenonetetracarboxylic dianhydride as reinforcement of phenolic matrix

In this work, composites based on a phenolic matrix and untreated‐ and treated sisal fibers were prepared. The treated sisal fibers used were those reacted with NaOH 2% solution and esterified using benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA). These treated fibers were modified with the objective of improving the adhesion of the fiber–matrix interface, which in turn influences the properties of the composites. BTDA was chosen as the esterifying agent to take advantage of the possibility of introducing the polar and aromatic groups that are also present in the matrix structure into the surface of the fiber, which could then intensify the interactions occurring in the fiber–matrix interface. The fibers were then analyzed by SEM and FTIR to ascertain their chemical composition. The results showed that the fibers had been successfully modified. The composites (reinforced with 15%, w/w of 3.0 cm length sisal fiber randomly distributed) were characterized by SEM, impact strength, and water absorption capacity. In the tests conducted, the response of the composites was affected both by properties of the matrix and the fibers, besides the interfacial properties of the fiber–matrix. Overall, the results showed that the fiber treatment resulted in a composite that was less hygroscopic although with somewhat lower impact strength, when compared with the composite reinforced with untreated sisal fibers. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2010