废纺聚酯纤维、棉纤维/聚丙烯纤维复合材料的开发研究

本文将聚酯纤维、棉纤维、聚丙烯纤维混合制毡 ,通过热压成型制备热塑型复合材料 ,并探讨了聚丙烯纤维含量以及温度、时间、压力等工艺参数对材料的力学性能的影响 ,得出试片在 10MPa的成型压力下的最佳成型条件为 :聚丙烯纤维含量为 4 0 %、成型温度 2 0 0℃、成型时间 4min ,所制备的复合材料力学性能最佳     

制备工艺对黄麻纤维针刺非织造布增强PHBV复合材料力学性能的影响

将黄麻原麻通过碱处理后,制备成黄麻纤维针刺非织造布,再采用热压工艺制备成黄麻纤维针刺非织造布增强PHBV复合材料。选取黄麻纤维质量分数、热压温度、热压压强、热压时间4个工艺参数,探讨其对黄麻纤维针刺非织造布增强PHBV复合材料的性能影响。经测试分析得出最佳工艺参数为:黄麻纤维质量分数为40%、热压温度为170℃、热压时间为5 min、热压压强为11 MPa。在此工艺下制备的黄麻纤维针刺非织造布增强PHBV复合材料的拉伸断裂强度达到79.483 MPa。     

阻燃型玄武岩织物/聚乳酸复合材料的研制

采用热压法成型工艺制备了阻燃型玄武岩织物增强聚乳酸复合材料,考察了聚乳酸质量分数、热压压力、热压温度、阻燃剂质量分数对复合材料拉伸强度、弯曲强度及极限氧指数的影响,通过正交实验、极差分析及单因素分析,优化出制备阻燃型玄武岩织物增强聚乳酸复合材料的最优工艺：阻燃剂质量分数30%,聚乳酸质量分数64.6%（5：7）,热压压力5MPa,热压温度185℃。结果表明：添加氢氧化镁阻燃剂制备的阻燃型玄武岩织物增强聚乳酸复合材料,力学性能较未添加阻燃剂的玄武岩织物增强聚乳酸复合材料有所降低,但仍比较优异,且极限氧指数可提高到35.2%。     

生物质纤维基发泡复合材料性能研究

以聚合物发泡技术与人造板工艺技术结合制备生物质纤维基发泡复合材料,重点研究发泡对复合材料力学性能的影响.研究结果表明:以碳酸氢钠为发泡剂对生物质纤维基复合材料进行发泡可以有效提高材料的物理力学性能.经方差和极差分析得知,本研究的最佳工艺条件为:施胶量为25%,发泡剂加量6%、热压温度165℃、热压时间6分钟.     

造纸法制备碳纤维增强热塑性复合材料的研究

本研究以短切碳纤维为增强体,聚丙烯(PP)纤维为基体,采用湿法造纸工艺制备碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)。通过正交实验,探讨了碳纤维含量、碳纤维长度、热压温度以及热压时间对CFRTP力学性能的影响。结果表明,碳纤维含量是影响复合材料力学性能的主要因素;正交实验条件下,当碳纤维含量20%,碳纤维长度5 mm,热压温度190℃,热压时间10 min时,CFRTP的性能最好,其拉伸强度为83.9 MPa,弯曲强度为52.5 MPa,缺口冲击韧性48.2 kJ/m~2,对比同等条件下未添加碳纤维的材料其性能分别提高了189%、52%以及1021%。同时,通过单一因素实验探究不同碳纤维含量对CFRTP力学性能的影响。结果表明,随着碳纤维含量的增加,CFRTP的拉伸强度、弯曲强度以及缺口冲击韧性均先上升后下降。     

PES/CF/PET纤维混杂复合材料的力学性能

选用PES纤维作为基体，碳纤维(CF)作为增强体，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维作为黏合剂，利用特殊的铺层结构制备出一种低密度、易加工、可回收的复合材料。采用正交试验设计研究了PES纤维质量分数、热压温度、压力和时间对复合材料拉伸性能的影响，并对材料的断裂机制进行了分析。结果表明：PES纤维质量分数是影响复合材料拉伸强度的最主要因素，其次是热压时间，热压温度和压力的影响最小；当PES纤维质量分数为55%、热压温度为270℃、压力为25 MPa、时间为50 min时，PES/CF/PET纤维混杂复合材料具有良好的力学性能，拉伸强度达到59.526 MPa,拉伸模量达到1.576 GPa,断裂伸长率达到6.950%;复合材料拉伸断裂机制主要表现为纤维的断裂。     

蚕丝织物增强聚乳酸复合材料的制备及其性能研究

以蚕丝织物为增强体,以聚乳酸(PLA)为基体,通过层叠热压制备蚕丝织物增强PLA复合材料,研究了脱胶预处理和热压温度对蚕丝增强PLA复合材料力学性能的影响,并用SEM和TGA进行表征。经过脱胶处理后,蚕丝增强PLA复合材料的力学性能有一定程度的提高,其拉伸强度和冲击强度分别提升了35.78%和33.33%;当热压温度为165℃时,复合材料具有最优的力学性能。SEM结果表明:经过脱胶处理后,复合材料中蚕丝纤维排列比较整齐,基体的连续性较好,纤维与基体之间结合更为紧密。TGA结果表明:经过脱胶处理后,复合材料表现出相对较高的热稳定性。     

玄武岩纤维增强复合材料的制备及有限元分析

选取玄武岩纤维作为增强材料,聚丙烯(PP)为基体材料,采用模压工艺制备复合材料。采用单因子试验法研究了温度、压力及保压时间对玄武岩/PP复合材料力学性能的影响,结果表明:不同工艺条件对复合材料的力学性能有很大的影响,在成型温度190℃、成型压力10 MPa、保压时间10 min时制备的复合材料力学性能最佳,此时拉伸强度为267 MPa。运用有限元分析软件对最佳工艺条件下制备的复合材料进行拉伸过程计算机模拟,得出材料的模拟拉伸变形图,并与实际拉伸情况进行对比。有限元模拟表明,断裂发生在试件的平直段端部附近,采用此最佳工艺制备玄武岩/PP复合材料具有可靠性。     

巨尾桉/聚乙烯膜制备复合材料工艺研究

以桉木为基材,通过聚乙烯膜进行胶粘,采用热压-冷压工艺制备三层木塑复合材料,并且利用极差方差分析研究了热压温度、热压时间、热压压力和聚乙烯膜用量对材料胶合强度、静曲强度和弹性模量的影响,探索出三层木塑复合材料的最优制备工艺。结果表明:巨尾桉/聚乙烯膜制备复合材料的最佳工艺配比是热压温度160℃,聚乙烯膜用量119g/m2,热压时间50s/mm,热压压力0.7MPa;利用该工艺制备的板材符合GB/T 9846-2004II类胶合板的标准。实验研究为人工林桉木的高附加值利用提供一定的参考数据和理论支撑。     

巨尾桉/聚乙烯膜制备复合材料工艺研究北大核心

以桉木为基材,通过聚乙烯膜进行胶粘,采用热压-冷压工艺制备三层木塑复合材料,并且利用极差方差分析研究了热压温度、热压时间、热压压力和聚乙烯膜用量对材料胶合强度、静曲强度和弹性模量的影响,探索出三层木塑复合材料的最优制备工艺。结果表明:巨尾桉/聚乙烯膜制备复合材料的最佳工艺配比是热压温度160℃,聚乙烯膜用量119g/m2,热压时间50s/mm,热压压力0.7MPa;利用该工艺制备的板材符合GB/T 9846-2004II类胶合板的标准。实验研究为人工林桉木的高附加值利用提供一定的参考数据和理论支撑。     

碳纤维增强聚乙烯复合材料的制备和性能探讨

以碳纤维长丝和聚乙烯为原料采用膜热压成型的方法制备复合材料,测试不同加热时间、热压压力、加热温度、增强相百分比下复合材料的拉伸断裂强力,分析各工艺参数对复合材料力学性能的影响。研究结果表明：随着加热温度和加热时间的增加,复合材料的拉伸断裂强力值都呈现先增加后平稳的变化趋势,240℃和30 min是比较适合的加热温度和加热时间;增加热压压力可以显著提高复合材料的断裂强力;随着增强相占比的增加,复合材料的拉伸断裂强力值呈现先增加后减小的趋势;对于碳纤维增强聚乙烯复合材料,增强相占比应控制在70%以内。     

阻燃型废弃麻纤维/聚乳酸复合材料的性能分析

以聚乳酸颗粒为基体材料,以废弃麻纤维为增强材料,采用双辊混炼法和热压成型法,制备阻燃型废弃麻纤维/聚乳酸复合材料,并研究其力学性能和阻燃性能,优化其热压工艺参数。以拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、极限氧指数为检测指标,以聚乳酸质量分数、阻燃剂质量分数、热压压力、热压温度为因素,通过正交试验和极差分析,优化出最优成型工艺条件,即聚乳酸质量分数为60%,阻燃剂质量分数为30%,热压压力为10 Mpa,热压温度为180℃。为进一步开发阻燃型废弃麻纤维复合材料提供理论基础。     

PLA/黄麻多层混纤热压复合材料的制备及工艺优化

以混纤比为30/70的PLA/黄麻混纤针剌絮片为基材,利用热压工艺,制备多层混纤复合材料。以了解热压温度、铺向角等制备工艺参数对多层混纤复合材料力学性能的影响。经优化分析,分别得出弯曲强度、拉伸强度与热压温度、铺向角的回归方程;在此基础上,确立了PLA/黄麻多层混纤复合材料的制备工艺。结果表明:在压强为8MPa、热压时间为3min的情况下,当热压温度为206℃、铺向角为45°时制备得到的多层混纤复合材料力学性能较佳。     

黄麻/豆腐渣/淀粉复合材料的制备及其性能

以黄麻纤维为增强体,经NaOH改性后的豆腐渣/淀粉混合溶液为基体,通过湿法模压制备黄麻/豆腐渣/淀粉复合材料。利用正交试验设计方案研究了豆腐渣/淀粉复配比、黄麻纤维含量、热压温度、热压强度、热压时间对复合材料板材拉伸性能和亲水性能的影响。结果表明：当豆腐渣/淀粉复配比为3、黄麻纤维含量为20%、热压强度为6Mpa、热压温度为80℃、热压时间为2min时,复合材料板材的拉伸断裂强度最优。试验所制备的复合材料片材亲水性较好,表明其具有较差的耐水性能。     

多尺度增强铝基复合材料的制备与性能

借助电泳沉积工艺在碳纤维表面加载碳纳米管(CNTs),构建CNTs-碳纤维多尺度增强体,采用等离子体热压活化烧结工艺制备CNTs-碳纤维多尺度增强铝基复合材料。通过扫描电镜、致密度测试和拉伸强度测试,对铝单体、碳纤维增强铝基复合材料和CNTs-碳纤维多尺度增强铝基复合材料的表面形貌、微观结构、致密度、力学性能,以及断口形貌进行分析。结果表明:碳纤维表面引入CNTs,可改善复合材料界面结合,提升铝基复合材料力学性能,与铝单体、碳纤维增强铝基复合材料相比,拉伸强度分别提高了105.45%和27.68%,证实了引入CNTs提升复合材料力学性能的有效性。     

蔗渣纤维增强聚乳酸复合材料的制备及性能分析

以造纸用蔗渣纤维和聚乳酸(PLA)为主要原料,制备了蔗渣纤维增强聚乳酸复合材料,研究了NaOH(蔗渣纤维处理剂)的质量分数、复合材料中蔗渣纤维添加量及热压温度对复合材料力学性能的影响。结果表明,蔗渣纤维添加量为30%时,蔗渣纤维与PLA混合较好,复合材料较均匀;采用质量分数为5%的NaOH处理蔗渣纤维,可以溶解蔗渣纤维中的半纤维素、果胶等,使纤维更细化,比表面积增大,从而有效改善复合材料力学性能;热压温度为170℃时,PLA的流动性有助于改善蔗渣纤维在PLA中分散的均匀性,且不会使蔗渣纤维和PLA降解。在此最优条件下,复合材料的拉伸强度和冲击强度分别达到最大值。     

热塑性黏结纤维增强对位芳纶纸的研究

针对对位芳纶纸强度低的特性,本试验着重研究了一种新型热塑性黏结纤维Y对芳纶1414纸基复合材料物理强度、介电性能及纸张表面的影响,通过设计正交实验,探讨了热压工艺对复合对位芳纶纸的增强效果。结果表明,在黏结纤维Y用量为10%时(对总的绝干纤维量),芳纶1414纸基复合材料可以达到较为理想的增强效果,在此条件下制得的对位芳纶纸主要强度指标分别为抗张指数77.03N.m/g,撕裂指数24.10mN.m2/g,伸长率1.75%,耐电压强度16.33kV/mm,300℃下纸张热失重为9.01%。另一方面,复合对位芳纶纸的正交热压实验表明,对于成纸的机械强度和介电性能,预热温度为最主要影响因素,热压压力和压辊转速次之,热压次数影响相对较小;复合对位芳纶纸最佳热压工艺条件为:预热温度180℃,热压压力14MPa,热压次数1次,辊子转速1r/min。     

热压主参数对地板基材内结合强度和静曲强度的影响

通过本试验表明,影响地板基材内结合强度因素的主次顺序是热压时间、热压温度、压板闭合速度、纤维初含水率、热压压力。最优工作参数为:热压温度160℃、热压时间182s、热压压力5M P a、纤维初含水率10%、闭合速度9.67m m/s;影响地板基材静曲强度因素的主次顺序是热压温度、热压时间、热压压力、压板闭合速度、纤维含水率,最优工作参数为:热压温度165℃、热压时间182s、热压压力8MPa、纤维初含水率10%、闭合速度7.25mm/s;各力学性能指标不同,影响其性能因素的主次顺序不同,最优工作参数也不同,需要根据实际产品的要求来决定工艺参数。热压温度、热压压力、热压时间、纤维含水率、压板闭合速度单一主参数对地板基材的内结合强度和静曲强度影响极大,都表明在其最优参数附近选择能使主要性能达到最大,在实际生产中要根据市场对产品的要求来综合选择。     

废弃苎麻纤维吸声复合材料的制备及其性能分析

以废弃苎麻纤维为增强材料,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为基体材料,使用热压工艺制备废弃苎麻纤维/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物吸声阻燃复合材料。设计实验以吸声系数为评测标准,测得最佳的工艺参数为:热压温度125℃,热压压力8 MPa、热压时间25 min、苎麻纤维质量分数45%、材料密度0.204 g/cm~3、材料厚度25 mm、后空气层厚度10 mm。最优工艺条件下,材料的平均吸声系数为0.48,降噪系数为0.50,最高吸声系数可达0.9以上,为废弃苎麻纤维的回收利用提供了新的利用途径,可将其制造成新型吸声材料来治理噪声污染。     

黄麻原纤非织造布增强PHBV复合材料工艺优化

以黄麻原纤针刺非织造布为增强材料,同聚羟基丁酸戊酸共聚酯通过热压工艺制成复合材料;对其生产工艺参数进行正交试验,探讨了各工艺条件对复合材料力学性能的影响。结果表明,最佳工艺参数为材料配比40/60,热压温度165℃,热压时间4min,热压压强14MPa;由其制备的复合材料的拉伸断裂强度为66.501MPa。