苎麻/UPR复合材料的制备及其弯曲性能

以苎麻为增强材料,以不饱和聚酯树脂(unsaturated polyester resin,UPR)为基体,采用热压成型法制备了苎麻/UPR复合材料,并分别研究不同方式的洗涤、碱处理和偶联剂处理对复合材料弯曲性能的影响;采用接触角测量仪、光学显微镜分别研究纤维表面的浸润性和复合材料的断裂形貌.结果表明:对苎麻布进行不同方式的洗涤、碱处理和偶联剂处理都可以增强复合材料的力学性能,并且当碱处理质量分数为1%时材料的弯曲强度最大,达到了60.839 MPa;同时偶联剂处理和碱处理都使苎麻的接触角变大,即苎麻与树脂间的界面相容性得到了提高.     

不饱和聚酯挡风抑尘板力学性能研究

以玻璃纤维毡为增强骨架,不饱和聚酯树脂为基体材料,制备挡风抑尘板,并对不饱和聚酯树脂与玻璃纤维的配比、玻璃纤维的种类和固化剂、促进剂含量对挡风抑尘板力学性能的影响进行了研究。结果表明,当不饱和聚酯与玻璃纤维毡的质量比达到3∶1时,其拉伸强度和冲击强度都达到最大。高碱、中碱和无碱的玻璃纤维毡增强的挡风抑尘板拉伸强度分别达到55.198,75.249,89.446MPa,冲击强度分别达到30.699,35.367,41.343kJ/m2。而无碱玻璃纤维毡其拉伸强度比高碱提高了62%,比中碱提高了18.8%。冲击强度比高碱提高了34.7%,比中碱提高了16.9%。当促进剂质量分数为0.5%、固化剂质量分数为1%时,挡风抑尘板的拉伸强度最大为89.446MPa,冲击强度最大为41.343kJ/m2。     

利用小角X射线散射技术研究改性处理对苎麻/热固性聚乳酸复合材料界面特性和分形特征的影响

以苎麻为增强体,以热固性聚乳酸(Polylactic acid,PLA)为基体,采用模压成型工艺制成了苎麻/PLA复合材料,并对复合材料进行碱、碱-偶联剂改性处理;应用小角X射线散射(SAXS)方法研究不同改性处理对苎麻/PLA复合材料界面特性与分形特征的影响,并对改性前后的复合材料弯曲性能进行了测试,宏观反映了改性处理对复合材料界面特性和分形特征等微观结构的影响.结果表明:散射曲线不遵守Porod定理,形成负偏离,说明苎麻与PLA间存在界面层,界面层厚度在22.70~26.42 nm范围内;碱、碱-偶联剂处理后,界面层厚度减小,苎麻与PLA结合的更紧密;苎麻/PLA复合材料具有表面分形特征,碱、碱-偶联剂处理后,表面分形维数提高,复合材料精细结构增多,表面变得更加粗糙,起到了良好的应力传递作用,使得复合材料的弯曲强度有所提高.     

苎麻/聚碳酸亚丙酯复合材料力学性能的研究

采用苎麻纤维和聚碳酸亚丙酯制备了可降解复合材料。讨论了碱处理、苎麻纤维长度对苎麻／聚碳酸亚丙酯复合材料机械性能的影响，并借助扫描电子显微镜对复合材料的冲击断口形貌进行了观察。结果表明：苎麻经碱液处理后，苎麻／聚碳酸亚丙酯复合材料的拉伸强度和冲击强度有了明显提高，分别由23．90MPa、30．04kl／m^2增加到25．39MPa、36，40kl／m^2。     

苎麻脱胶率对其复合材料性能的影响

通过多次脱胶实验,选取脱胶率分别为0%(手撕原麻)、40%、70%和100%(精干麻)的4种苎麻纤维,并测试分析4种纤维的基本性能;以这4种脱胶率苎麻纤维和环氧树脂为原料,采用树脂传递模塑工艺制取了复合材料板材,并对其力学性能进行了测试分析.结果表明:当苎麻纤维脱胶率70%时,其复合材料的拉伸性能、弯曲性能最好;随着脱胶率的增大,苎麻纤维复合材料的压缩性、剪切性能越来越好.总的来说,脱胶率对苎麻纤维性能及其热固性树脂复合材料性能的影响较为显著,脱胶率为70%时,苎麻纤维复合材料的力学性能最优.     

苎麻纤维／聚丙烯混纺混织增强复合材料的制备与性能研究

本文将改性的苎麻与树脂混纺或混织的织物在热压机上压制成苎麻纤维与树脂的复合板材。研究了织物组织结构、PP纱线在织物纬向上的含量等对苎麻／PP增强复合材料拉伸性能的影响。结果显示,对于混织预制体,当层数为5层,模压温度为175℃,模压压力为10MPa,苎麻／PP为1：1时,板材的拉伸性能最优,拉伸强度是83．03MPa;并且,由于斜纹组织的纱线伸直状态最好,所以其复合材料的机械性能优于缎纹组织和平纹组织复合材料。对于混纺预制体,模压温度为170℃,压力为12．5MPa,模压时间为20min,苎麻纤维体积分数为50％时,复合材料的拉伸性能最优,对于不同组织的织物,缎纹组织的复合材料的拉伸性能最好。     

苎麻纤维PLLA-PEG复合材料制备工艺的优化

以PLLA、PEG的熔融共聚体为基体,以麻纤维为增强体.通过正交实验优化工艺参数,模压成型得到苎麻纤维PLLA-PEG复合材料板.分析复合材料的拉伸、弯曲性能及红外光谱、断面形貌.结果表明,当PLLA与PEG质量比为9∶1,共聚温度为120℃,TDI用量为1∶12（与PLLA的质量比）,共聚时间为14h时,得到的复合材料板性能最优.其拉伸强度为11.1MPa,弯曲强度为68.48MPa.     

偶联剂对小麦秸秆/PP复合材料力学性能的影响

通过接触角测量仪测试KBM-403偶联剂处理前后秸秆表面的亲水性,并利用扫描电镜观测秸秆表面形貌,用X光电子能谱对秸秆改性前后元素种类和含量进行表征。采用热压成型法制备了小麦秸秆/聚丙烯（PP）复合材料,研究浓度为1%、4%、7%、10%的KBM-403偶联剂处理小麦秸秆后,对于秸秆/PP复合材料力学性能的影响,研究结果表明：偶联剂处理后,秸秆表面疏水性增强,观测到表面形成薄膜。随着偶联剂浓度的增加,秸秆/PP的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度呈先增大后减小的趋势。当偶联剂的浓度为1%时,拉伸强度和弯曲强度达到最大,分别为6.69 Mpa、12.74Mpa。当偶联剂浓度为4%时,其冲击强度达到最大为19.65KJ/m2。     

纳米ZnO/PP复合材料性能研究

以钛酸酯偶联剂对不同粒径的纳米ZnO粒子进行表面处理 ;采用熔融共混工艺制备了纳米ZnO/PP复合材料 ;并对复合材料力学性能及其结晶性能进行研究。结果表明 :偶联剂改善了复合材料的力学性能 ;平均粒径为 80nm的纳米ZnO质量分数为 4 %时 ,其复合材料的综合性能相对较好 ,复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度均得到不同程度的提高 ;纳米ZnO具有异相成核作用 ,能够起到细化PP球晶的作用。     

玻璃纤维增强环氧树脂单向复合材料力学性能分析

采用连续玻璃纤维与环氧树脂相复合,通过金属模压成型工艺,制备出单向玻璃纤维／环氧树脂复合材料。通过三点弯曲实验论证单向纤维对树脂基体的增强作用,从而研究不同纤维含量下复合材料的弹性模量、纵向拉伸强度、纵向压缩强度的变化趋势。结果表明：随着纤维含量的增加,复合材料的力学性能均增强,当纤维体积含量为50％时,其各项性能均较好,弹性模量为40GPa,纵向拉伸强度为1200MPa,纵向压缩模量为700MPa。此外,对复合材料的其他常用力学性能参数进行检测。     

硅酸铝纤维／酚醛树脂复合体系的研究

本文论述了硅酸铝纤维增强酚醛树脂复合材料的性能及偶联剂类型和处理方法对性能的影响。通过ＳＥＭ、ＤＴＡ、ＴＧ，氧指数和力学性能测试的结果说明，该材料具有较好的机械强度，耐热性和难燃性，其热分解温度在４１０℃左右，氧指数达４３。经偶联剂处理后，机械强度和湿热强度有较大的提高。     

钢丝增强AZ91复合材料的力学性能

为了提高AZ91镁合金的力学性能,采用浸入铸造法制备了体积分数为3.3%的不锈钢纤维增强AZ91复合材料,并在相同条件下对AZ91及其复合材料进行了热挤压处理.采用扫描电镜（SEM）和力学性能试验机分别对铸态和挤压态材料的显微组织、断口和拉伸性能进行了研究.结果表明：铸态AZ91及其复合材料的抗拉强度分别为250和240MPa.然而经过挤压后,钢丝增强AZ91镁合金的屈服强度和抗拉强度分别达到了375和428.6MPa,与挤压态AZ91和铸态AZ91复合材料相比,分别提高了50%、20%和57.6%、78.6%.同时挤压态复合材料的塑性变形量也显著提高.     

水镁石/硼酸锌复合阻燃环氧树脂的制备与性能

针对环氧树脂在添加普通水镁石阻燃剂后力学性能恶化的问题,通过对水镁石的改性和复配制备了一种新型阻燃剂.通过SEM观察水镁石粉体及阻燃环氧树脂断面的表面形貌,利用弯曲强度测试考察阻燃环氧树脂的力学性能,测定氧指数考察其阻燃性能.结果表明,水镁石用量为30%时阻燃EP性能最好.用硅烷偶联剂Ⅰ和Z6173改性,阻燃EP的弯曲强度和氧指数分别为5.21 M Pa、28.9%和4.82 M Pa、29.1%.用6份的硼酸锌与硅烷偶联剂Ⅰ改性的水镁石复配制得的复合阻燃剂,其制备成的阻燃EP的弯曲强度和氧指数最高达到4.85 MPa和29.3%.     

液晶改性芳纶增强环氧树脂的相容性与力学性能

针对环氧树脂复合材料存在的应力开裂以及与基体界面相容性差等问题,采用液晶和离子单体对芳纶纤维进行改性,再与环氧树脂及固化剂按一定比例混合,制得液晶改性芳纶增强环氧树脂复合材料.正交试验结果表明,常温下固化20min,芳纶、环氧树脂与固化剂的质量比为0.07∶35∶11,复合材料的弯曲应力为445.6MPa,应变为0.975%,比水解芳纶增强环氧树脂复合材料、芳纶增强环氧树脂复合材料的弯曲应力分别提高了29%和33%.扫描电镜研究表明,复合材料中分散相在基体中的分散性较好,有良好的界面相容性,断面处的断裂方式由脆性断裂变为韧性断裂.红外光谱研究表明,加入液晶改性芳纶的复合材料出现了磺酸基团和氮氮双键的特征吸收峰.     

硼酸酯偶联剂在滑石粉/HDPE复合体系中的应用

将自制含有双键和酰胺键的新型可聚合硼酸酯作为偶联剂用于改性滑石粉,填充于高密度聚乙烯树脂中制备成滑石粉/HDPE复合体系.结果表明:经自制硼酸酯偶联剂改性过的滑石粉可均匀分散在聚乙烯中,且与基体界面结合良好.改性滑石粉/HDPE复合体系的力学性能较未改性滑石粉/HDPE复合体系、KH-550改性滑石粉/HDPE复合体系的力学性能均有所提高,在改性滑石粉添加量为40份,偶联剂添加量为滑石粉质量的2%时,综合力学性能最佳,拉伸强度达到33.52 MPa,弯曲强度为32.99 MPa,断裂伸长率为73.22%,冲击强度为7.06 kJ·m-2.复合体系流动性能测试结果表明,添加硼酸酯偶联剂改性的复合体系熔融指数明显提高,达到0.146 g/min.     

纳米碳酸钙/环氧树脂复合材料的研究

研究了链锁形、球形和纺锤形3种形态的纳米碳酸钙增强增韧环氧树脂复合材料的力学性能及偶联刺预处理和超声波处理的复合材料的影响，结果表明：纳米CaCO3的偶联荆处理有效地提高了各组分的相容性及分散性，超声波处理进一步提高了分散程度；纳米CaCO3的添加使环氧树脂复合材料的拉伸强度和冲击强度同时得到了提高，尤其是链锁状纳米碳酸钙，当填充质量分数为1％时，拉伸强度和冲击强度达到最大值，分别提高了80．64％和129．46％；最后，SEM观察冲击断口证实：复合材料的牵拉结构致密，基体塑性变形更加明显，即材料得以增韧．     

Mechanical Properties and Fracture Mechanism of a Glass Fiber Reinforced Polypropylene Composites

To study the effect of some parameters,such as,length and fraction of glass fiber (GF),and the fraction of maleic anhydride grafted polypropylene (PP-g-MAH),on the mechanical properties of glass fiber reinforced polypropylene (GF/PP) composites,tensile tests,bending tests and impact tests were conducted.Scanning electron microscope (SEM) was used to characterize the fracture mechanisms of the composites.The results show that,compared with 3 mm GF,9 mm GF can significantly improve the strength of the composite better.Addition of PP-g-MAH,a kind of grafting agent,into the PP-30% LGF composite can result in a better mechanical properties because of the strengthening of the bonding interface between the matrix and the fiber.When the mass fraction of GF is 30% and the PP-g-MAH fraction is 6%,the mechanical properties of the composite are the best.