苎麻落麻无纺毡复合材料的研制

用无纺针刺法制备了苎麻落麻纤维毡，测量了毡的面密度及其分布，并用这种无纺毡制备了增强环氧、不饱和聚酯等树脂基复合材料，测试和讨论了其力学性能，用扫描电镜观察了复合材料的拉伸断面形貌，探讨了苎麻落麻纤维无纺毡复合材料的应用。所制得的苎麻落麻纤维无纺毡既可作为复合材料的表面毡使用，又可作为复合材料增强毡使用。     

短切麻纤维无纺针刺毡的制备研究

为了把麻纤维用作复合村料的增强体,本文在针刺制毡设备上制备了短切苎麻、黄麻纤维无纺针刺毡,并对利用这种现有工业设备制备麻纤维毡的工艺条件进行了研究,测试了麻毡的有关性能.结果表明,适当改变工艺参数,利用现有工艺业针刺设备可以制备短切麻纤维毡.制备的短切麻纤维无纺针刺毡面密度和厚度分布均匀,满足使用要求.     

苎麻落麻的表面处理及其复合材料的性能研究

采用甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈接枝,硅烷偶联剂(A-151)偶联,聚氯乙烯(PVC)包覆等方法对苎麻落麻纤维进行表面处理;测试了处理前后落麻纤维的吸水率、单丝强度及其与环氧树脂(EP)、酚醛树脂(PF)和不饱和聚酯(UP)等的接触角;观察了偶联和包覆后落麻纤维的表面状况;选取偶联和包覆后的落麻纤维制备了UP/落麻毡和PP/落麻纤维复合材料,测试了其拉伸和弯曲性能并观察了处理前后复合材料的拉伸断面形貌。结果表明,接枝、偶联和包覆不仅降低了落麻纤维的吸水速率。而且也降低了平衡吸水量;接枝对落麻纤维单丝强度影响最大,偶联次之,包覆最小;接枝、偶联和包覆均能大幅度改善落麻纤维与EP、PF和UP的浸润性;偶联和包覆后的落麻纤维表面都比处理前粗糙;偶联使UP/落麻毡复合材料的拉伸强度、拉伸弹性模量提高了21％,弯曲强度提高了34％,弯曲弹性模量提高了40％,包覆使PP/落麻纤维复合材料的拉伸、弯曲强度提高了20％左右。     

苎麻落麻纤维增强聚合物复合材料研究

研究了苎麻落麻纤维的基本性能,及其增强酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂复合材料的制备工艺和力学性能,并与黄麻纤维布复合材料物玻璃布复合材料性能进行了比较。同时,初步探讨了麻纤维复合材料的应用。     

落麻纤维增强淀粉基全降解复合材料性能研究

以热塑性淀粉为基体,落麻纤维为增强体,制备淀粉基全降解复合材料,研究了纤维长度和含量对复合材料结构和性能的影响。通过傅立叶变换红外光谱发现,在纤维增强体和淀粉基体的表面形成了新的氢键,扫描电子显微镜显示落麻纤维和热塑性淀粉具有良好的界面结合。复合材料的拉伸测试结果显示,拉伸强度和弹性模量随着落麻纤维长度和含量的增加而增加,最大值分别达到25.14 MPa和1 136.36 MPa,断裂伸长率随之下降。     

热塑性树脂浸渍黄麻纤维毡的研究

研究了热塑性树脂PP(聚丙烯)浸渍黄麻纤维毡的速率及相关因素,以解决天然纤维毡增强热塑性复合材料中连续熔融浸渍,考察了浸渍速率、温度等参数对其加工成型及力学性能的影响.用改装的毛细管流变仪作为实验装置,以一维Darcy定律处理实验数据,研究了压力对毡体空隙率以及熔体粘度对浸渍速率的影响.结果显示,相同的压力下,浸渍速率和熔体粘度成反比,麻纤维毡的压缩空隙率都要高于玻璃纤维毡.通过对纤维毡体结构、可压缩性、纤维直径以及毡体渗透率进行对比,进一步讨论了纤维毡浸渍速率的影响因素.表明麻纤维平均直径远大于玻璃纤维,纤维堆叠产生的空隙明显大于玻璃纤维且在麻纤维毡中不存在玻璃纤维毡中的束内浸渍,麻毡的浸渍速率约为玻纤毡的3.5倍,平均渗透率K约为玻纤毡的14倍.运用毛细管模型计算了两种毡体的Kozeny常数,其值分别为2950和442.     

苎麻落麻纤维的PVC包覆处理研究

本文研究了PVC包覆处理对苎麻落麻纤维的吸水性、纤维表面状态、纤维单丝强度等的影响.与未处理的落麻纤维增强PP复合材料比较,包覆处理后落麻纤维增强PP复合材料的拉伸和弯曲强度较处理前提高了20%.     

苎麻落麻纤维增强聚丙烯复合材料研究

本文对苯麻落麻纤维增强聚丙烯（PP）复合材料注射成型过程中苎麻落麻纤维的分散问题和制品的复合工艺进行了研究,用金相显微镜和扫描电镜观察了落麻纤维／PP的断面形貌：将纯PP,苎麻落麻纤维增强PP,玻璃纤维增强PP等复合材料的性能进行了比较。     

废弃天然纤维增强高密度聚乙烯复合材料性能研究

选用纺织工业废弃苎麻落麻纤维和造纸工业废弃的竹屑纤维为增强体,采用双螺杆熔融共混挤出工艺,制备天然纤维增强高密度聚乙烯（PE-HD）复合材料。考察纤维种类、含量变化对天然纤维增强复合材料熔体流动速率、微观断面形貌、拉伸性能、弯曲性能的影响。结果表明,2种废弃纤维都能有效提高PE-HD的拉伸性能和弯曲性能,其中苎麻落麻纤维的增强效果优于竹屑纤维,加入20% 苎麻落纤维复合材料拉伸强度比纯PE-HD提高21%,弯曲强度提高了41.9%。     

聚丙烯/红麻纤维复合材料性能的研究

将红麻纤维加入聚丙烯树脂中,考察红麻纤维形态、麻纤维碱处理工艺、偶联剂种类、马来酸酐接枝物等对聚丙烯/红麻纤(维100/10)复合材料力学性能及微观形貌的影响。结果表明:纤维状麻填充效果优于粉状麻,10 mm长麻纤维的填充效果优于20 mm长麻纤维;填充前,对红麻纤维进行碱处理,有利于偶联剂作用的发挥,铝酸酯硅烷偶联剂比硅烷偶联剂更适合用于麻纤维表面处理;体系中添加3%的马来酸酐接枝(物PP-g-MAH)后,复合材料冲击强度提高了27%,拉伸强度提高了120%;扫描电镜照片表明PP-g-MAH对麻纤维基、体间的界面结合改善明显。     

苎麻落麻纤维的偶联改性研究

本文研究了A-151偶联剂对苎麻落麻纤维与UP的接触角、纤维的吸水性、纤维表面状态及单丝强度的影响.与没有经过偶联处理的苎麻落麻纤维增强UP复合材料相比,A-151偶联处理后的复合材料的拉伸和弯曲强度提高了20%,模量提高了25%.     

Mechanical properties of natural fiber hybrid composites based on renewable thermoset resins derived from soybean oil,for use in technical applications

Natural fiber composites are known to have lower mechanical properties than glass or carbon fiber reinforced composites. The hybrid natural fiber composites prepared in this study have relatively good mechanical properties. Different combinations of woven and non‐woven flax fibers were used. The stacking sequence of the fibers was in different orientations, such as 0°, +45°, and 90°. The composites manufactured had good mechanical properties. A tensile strength of about 119 MPa and Young's modulus of about 14 GPa was achieved, with flexural strength and modulus of about 201 MPa and 24 GPa, respectively. For the purposes of comparison, composites were made with a combination of woven fabrics and glass fibers. One ply of a glass fiber mat was sandwiched in the mid‐plane and this increased the tensile strength considerably to 168 MPa. Dynamic mechanical analysis was performed in order to determine the storage and loss modulus and the glass transition temperature of the composites. Microstructural analysis was done with scanning electron microscopy. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2011     

制备工艺对亚麻增强聚丙烯复合材料拉伸性能的影响

以亚麻纤维为增强体,与聚丙烯（PP）长丝进行丝束级共混,形成PP包覆亚麻的纱线结构,利用机织工艺织成二维机织布,作为复合材料的预制件。采用层合热压方法制备PP／亚麻复合材料板材。通过对板材拉伸性能测试及扫描电镜（SEM）拉伸断口形貌分析,研究了不同纤维体积分数、织造密度及织造组织等因素对复合材料拉伸性能的影响。结果表明,在选取最优热压温度与压力的条件下,纤维体积分数为50％的板材性能最优;经向密度相同时,拉伸性能随着纬向密度的增加而提高;经、纬向密度均相同时,斜纹3／1组织的板材性能最优,纬向最大拉伸强度可达92．42 MPa。     

Effects of kenaf contents and fiber orientation on physical,mechanical, and morphological properties of hybrid laminated composites for vehicle spall liners

The aim of this work is to study the effect of kenaf volume content and fiber orientation on tensile and flexural properties of kenaf/Kevlar hybrid composites. Hybrid composites were prepared by laminating aramid fabric (Kevlar 29) with kenaf in three orientations (woven, 0^o/90^o cross ply uni‐directional (UD), and non‐woven mat) with different kenaf fiber loadings from 15 to 20% and total fiber loading (Kenaf and Kevlar) of 27–49%. The void content varies between 11.5–37.7% to laminate with UD and non‐woven mat, respectively. The void content in a woven kenaf structure is 16.2%. Tensile and flexural properties of kenaf/Kevlar hybrid composites were evaluated. Results indicate that UD kenaf fibers reinforced composites display better tensile and flexural properties as compared to woven and non‐woven mat reinforced hybrid composites. It is also noticed that increasing volume fraction of kenaf fiber in hybrid composites reduces tensile and flexural properties. Tensile fracture of hybrid composites was morphologically analysed by scanning electron microscopy (SEM). SEM micrographs of Kevlar composite failed in two major modes; fiber fracture by the typical splitting process along with, extensive longitudinal matrix and interfacial shear fracture. UD kenaf structure observed a good interlayer bonding and low matrix cracking/debonding. Damage in composite with woven kenaf shows weak kenaf‐matrix bonding. Composite with kenaf mat contains the high void in laminates and poor interfacial bonding. These results motivate us to further study the potential of using kenaf in woven and UD structure in hybrid composites to improve the ballistic application, for example, vehicle spall‐liner. POLYM. COMPOS., 36:1469–1476, 2015. © 2014 Society of Plastics Engineers     

摩擦纺包缠纱纺织预型件及其复合材料的加工

本文研究了摩擦纺包缠纱纺织预型件及其复合材料的加工性能。借助地机织，纺织和针织等三种预型件加工方法，通过必种典型纺织结构的加工研究了摩擦纺包缠纱的预型件加工性能，并在平板热压机上成型了几种结构的复合材料，结果表明：摩擦纺包弹纱可以用于纺织预型件加工以成型纺织结构型的复合材料，灵活地运用纺织结构可以得到独特结构的复合材料，此外摩擦纺包缠纱经适当防剥离处理后，可加工出紧密结构机织物，以成型较高纤维体积