玻璃纤维增强稻壳粉/非医疗废弃物秸塑复合材料的性能

将玻璃纤维掺入稻壳粉/非医疗回收塑料秸塑复合材料中,制备出具有增强效果的环保型秸塑复合材料,探讨玻璃纤维的长度和含量对秸塑复合材料力学性能的影响。研究表明,随着玻璃纤维加入量和长度的增加,秸塑复合材料的力学性能呈现先增加然后降低的趋势,当玻璃纤维的含量为23%,长度为6mm,同时采用3%的硅烷偶联剂处理后,稻壳粉/非医疗回收塑料秸塑复合材料的力学性能达到最优,拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量分别为16.27MPa、1241.14MPa、19.91MPa、1207.21MPa。通过观察复合材料断口的SEM图片,表明玻璃纤维的拔出为秸塑复合材料主要的破坏形式。     

玄武岩／聚丙烯复合体系结晶性能的研究

采用差示扫描量热仪研究玄武岩纤维和硅烷偶联剂KH-550对聚丙烯（ PP）结晶性能的影响规律,并研究改性处理及纤维含量对复合材料力学性能的影响。结果表明：在玄武岩/PP复合体系中,玄武岩纤维的加入充当了PP结晶时成核剂的作用,有利于PP在纤维表面处异相成核,使复合体系的结晶度增大;KH-550改善了纤维与基体树脂的界面相容性,加速了PP在复合材料界面处异相成核,使其结晶度增加;纤维含量及KH-550质量分数对复合材料力学性能的影响与其对结晶度的影响相一致,且当纤维质量分数为40％、KH-550质量分数为0．75％时,复合材料的力学性能最佳。     

碳纤维/聚丙烯/聚乳酸增强复合材料的力学性能

为在不改变碳纤维/聚丙烯(PP)复合材料力学性能前提下,降低复合材料中PP含量以减轻环境降解压力,通过在碳纤维/PP复合材料树脂体系中掺杂可降解的聚乳酸(PLA)形成共混树脂体系,并经热压成型制备碳纤维增强共混树脂复合材料。探究了PLA、PP共混体系质量比对复合材料冲击、弯曲和拉伸性能的影响。结果表明:随着树脂体系中PLA质量分数的增加,复合材料的冲击强度和弯曲强度都呈先降低后升高、再降低的趋势,拉伸强度呈现先升高后降低的趋势;当PLA质量分数为60%时,复合材料的冲击强度和弯曲强度最高,分别为21.8 kJ/m²和112.5 MPa,拉伸强度为37.2 MPa,复合材料的综合物理力学性能最优,与未添加PLA的复合材料的力学性能相近。     

三维正交机织玻纤复合材料界面改性及弯曲性能研究

纤维/基体界面特性影响复合材料性能,为提高纤维/基体界面性能,基于纤维表面热处理与硅烷偶联剂改性相结合的方法处理三维正交机织物。分别以改性前后织物为增强体,树脂与固化剂的混合胶液为基体,采用VARTM工艺成型复合材料。测试试样沿0°和90°方向的弯曲性能。结果表明,试样沿0°方向的弯曲强度略有下降,而弹性模量增加。沿90°方向的弯曲强度和弹性模量均增加。由此可知,硅烷偶联剂改性可以提高纤维/基体界面结合强度,从而改善了复合材料的力学性能。纤维FTIR谱图和试样断裂截面SEM图也证实纤维/基体结合强度得到了提高。     

锦葵茎皮纤维增强复合材料的力学及隔声性能

为拓宽锦葵茎皮纤维的应用领域,以锦葵茎皮为原料,采用碱脱胶工艺提取锦葵茎皮纤维,并以碱处理的锦葵茎皮纤维为增强体,聚丙烯纤维为基体,制备纤维质量分数分别是0%、10%、20%、30%、40%的纤维增强复合材料,探讨了纤维质量分数对锦葵茎皮纤维增强复合材料的拉伸、弯曲及隔声性的影响。研究结果表明：当纤维质量分数为30%时,锦葵茎皮纤维增强复合材料的拉伸断裂强度、拉伸模量、弯曲模量均最高,弯曲强度随着锦葵茎皮纤维质量分数的增加出现逐渐增大的趋势;当纤维质量分数超过10%时,复合材料的隔声性随着发声频率增加出现先增大后减小的趋势,同一发声频率,含量越低,隔声性能越差,当纤维质量分数超过30%后,电压峰值衰减率反而下降。     

硅烷/有机蒙脱土改性木粉/聚乳酸复合材料的物理力学性能

分别对杨木木粉进行硅烷偶联剂改性、有机蒙脱土(OMMT)悬浮液改性、先硅烷偶联剂再OMMT悬浮液改性、先OMMT悬浮液再硅烷偶联剂改性,然后与聚乳酸(PLA)复合制备木粉/聚乳酸复合材料,测试其吸水率、吸水厚度膨胀率和抗弯强度等物理力学性能,探索不同改性方法对木粉/聚乳酸复合材料性能的影响。结果表明木粉经硅烷偶联剂改性后表面附着了一层连续的物质,而经OMMT悬浮液浸泡后,木粉表面有蒙脱土颗粒沉积;复合材料经过硅烷偶联剂或有机蒙脱土改性之后吸水率和吸水厚度膨胀率均有所下降,抗弯强度增加,但对弯曲模量增强效果不明显;先有机蒙脱土悬浮液再硅烷偶联剂改性制备的复合材料改性效果较优,能够进一步提高其物理力学性能。     

红麻粉/PP复合纤维的制备及其基本性能

将红麻的麻皮和麻杆粉碎制成红麻粉,再通过熔融纺丝法制备红麻粉/PP复合纤维,观察纤维结构和表面形态,并对纤维的吸湿放湿性能和力学性能进行测试。结果表明:红麻粉质量分数为10%的红麻粉/PP复合纤维与纯PP纤维相比,接触角降低了36°;红麻粉质量分数为8%的红麻粉/PP复合纤维与纯PP纤维相比,吸湿平衡回潮率由0.14%上升到了0.39%,放湿平衡回潮率由0.55%上升到了1.22%;随着红麻粉质量分数的增加,红麻粉/PP复合纤维的断裂强度先上升后下降,在红麻粉质量分数为6%时达到最大,比纯PP纤维高出约30%。     

PLA/苎麻与PVA/苎麻复合材料的制备及其力学性能研究

采用碱-硅烷偶联剂表面复合改性处理,以苎麻织物作为增强材料,分别以聚乳酸(PLA)和聚乙烯醇(PVA)为基体,经过层合热压制备出环保的苎麻织物增强复合材料,对其进行拉伸、弯曲测试,并用SEM进行表征。结果表明,PLA/苎麻、PVA/苎麻复合材料拉伸强度、弯曲强度相比未经表面改性处理复合材料,其提高幅度分别为44.42%、31.45%、35.88%、18.47%。PLA/苎麻、PVA/苎麻增强复合材料纬向拉伸强度和弯曲强度大于经向;SEM结果表明:改性处理后,苎麻纤维表面干净、杂质少,复合材料的界面结合效果较好。PLA基体相较于PVA对苎麻的浸润效果较好。拉伸断裂方式均为韧性断裂,断口参差不齐。     

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。     

三维玻璃纤维织物增强不饱和树脂的力学性能研究

以不饱和树脂为基体,三维玻璃纤维织物为增强体,采用手糊/模压工艺,制得三维玻璃纤维增强复合材料,并对其力学性能进行了研究。结果表明,当增强材料的质量分数为10%时,复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别为89.38MPa和147.45MPa。与二维玻璃纤维织物增强复合材料相比,其拉伸强度和弯曲强度分别提高了37.46%和21.91%,与短纤维增强复合材料相比,其拉伸强度和弯曲强度分别提高了64.30%和35.83%。另外,为进一步改善基体的力学性能,还考察了刚性粒子(碳酸钙)对复合材料的影响。结果表明,碳酸钙能提高复合材料的韧性,且当碳酸钙质量分数达到20%时韧性最佳。     

纳米改性碳纤维复合材料及其力学性能

为了改良碳纤维复合材料的层面联结强度,提高复合材料的拉伸和弯曲强度,实验采用纳米级核壳粉末Clearstrength XT100作为增韧剂,按照不同配比质量分数(0%、 1.5%、3.0%、 4.5%、6.0%)配比环氧树脂胶液,采用真空辅助成型工艺并参照实验标准测试碳纤维复合材料试样的拉伸、弯曲等性能,分析Clearstrength XT100纳米改性对增强体/基体结合强度的影响,并以此为目标优化纳米改性工艺。实验结果表明：Clearstrength XT100纳米改性碳纤维复合材料的最优质量分数为2.86%,改性后碳纤维复合材料的拉伸应力提升了18.6%,弯曲应力提升了61.9%。丰富了复合材料纳米改性的相关研究,为后续研究异形曲面结构碳纤维复合材料提供了参考依据。     

旧报纸纤维增强回收聚丙烯复合材料性能研究

以旧报纸（ONP）和废塑料（回收聚丙烯塑料）为原料,马来酸酐接枝聚丙烯为相容剂,采用热压成型法制备了废纸纤维/回收聚丙烯复合材料,研究了ONP纤维含量对复合材料力学性能和吸水性能的影响,采用红外光谱仪、扫描电镜对复合材料组成和复合界面进行了分析。结果表明,ONP纤维对复合材料具有良好的增强效果,当ONP纤维含量为30%时,复合材料拉伸强度和弯曲强度分别达到32.36 MPa和43.37 MPa,与不加ONP的废塑料相比,分别提高了66.1%和69.6%;随ONP纤维含量的增加,复合材料中羟基的特征吸收峰逐渐增强,材料吸水率不断上升;扫描电镜分析显示,当ONP纤维含量较低时,纤维与聚丙烯之间具有良好的界面,ONP纤维含量超过30%后,复合材料界面相容性下降明显。     

基于气流成网技术的红麻/聚丙烯汽车内饰板材的研制

采用气流成网技术将红麻/聚丙烯(PP)纤维开松混合后制成纤网,以针刺、热压成型工艺制造汽车内饰板材.研究了成网过程中红麻和PP纤维的混比、成网机输送帘速度和气流成网机下风机速度等工艺参数对红麻/PP纤维复合汽车内饰板材的弯曲强度、拉伸强度和冲击强度等性能的影响.试验确定了最佳的成网工艺参数:红麻/PP纤维质量比35/6...     

木塑复合材料力学性能影响因素研究

采用木材刨花与LDPE、HDPE.和PP等热塑性高分子聚合物,经热压复合工艺制成木塑复合板材,研究了塑料基质种类、刨花用量与偶联剂种类对木塑复合材料力学性能的影响。结果表明:相较于LDPE和PP,由HDPE制成的木塑复合材料力学性能更佳;所使用的三种偶联剂,以硅烷偶联剂的效果最好;随着刨花用量的增加,木塑复合材料的抗弯曲性能逐步提高,但内结合强度逐渐下降。     

3D打印玄武岩纤维增强聚乳酸基复合材料制备及性能

以聚乳酸(PLA)为基体,玄武岩纤维(BF)为增强体,采用熔融沉积(FDM) 3D技术来制备玄武岩纤维增强PLA(BF/PLA)复合材料试样,并研究了层高、打印速度和打印温度对复合材料力学性能的影响。结果表明:随着打印层高的增加,BF/PLA复合材料的纤维体积分数减小,拉伸强度和弯曲强度显著降低;随着打印速度增加,玄武岩纤维与PLA的包覆效果变差,试样拉伸强度和弯曲强度降低;随着打印温度增加,试样拉伸强度和弯曲强度略有增加。     

香蕉纤维与UPR复合材料的制备及性能研究

利用有机硅烷偶联剂KH-550、Na OH和CH3COOH 3种功能剂对香蕉纤维进行改性处理,并将3种不同改性香蕉纤维和未改性香蕉纤维分别与不饱和聚酯树脂(UPR)通过热压法制备香蕉纤维与UPR复合材料,进一步测试复合材料的形态结构、力学性能、密度和吸水性。结果表明,与未改性香蕉纤维与UPR复合材料相比,经有机硅烷偶联剂KH-550改性处理的香蕉纤维与UPR复合材料的形态结构和力学性能更好,其拉伸强度和弯曲强度分别为42.1 MPa和76.3 MPa,比未改性的复合材料分别提高了40.8%和65.5%,并且改性复合材料的密度为0.85 g/cm3,吸水率为1.46%,实用性提升,寿命增加。     

玻璃纤维/光敏树脂复合材料的3D打印及其力学性能

为解决光固化3D打印树脂材料强度低的问题,将玻璃纤维与光敏树脂复合,采用光固化3D打印技术制备玻璃纤维增强复合材料,分析了玻璃纤维经硅烷偶联剂改性处理以及玻璃纤维的铺层方式对复合材料力学性能的影响.结果表明:玻璃纤维可提升复合材料的拉伸强度和弯曲强度,相比于未处理的玻璃纤维,经硅烷偶联剂处理的玻璃纤维对复合材料力学性能...     

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。     

偶联剂对ABS/AlN复合材料力学性能的影响

利用熔融共混法制备了ABS/AlN复合材料,研究了不同的偶联剂用量对其力学性能的影响.结果表明:当使用1.5%的硅烷偶联剂KH—570处理AlN后,可使复合材料的拉伸强度提高34%,缺口冲击强度提高96%以上;钛酸酯—201的用量为2.0%时改性效果最好,可使复合材料的拉伸强度提高39%,缺口冲击强度提高300%.通过对缺口冲击断面的SEM分析发现,经过偶联剂改性的A lN与ABS基体的界面粘合作用增强,可使复合材料抵抗外力的能力得到提高.     

木质素胺用于PVC/木粉复合材料界面改性的研究

以碱木质素通过曼尼希反应合成木质素胺,将其作为界面改性剂用于PVC/木粉复合材料,对复合材料的力学性能、吸水性、流变性能、动态力学性能及形貌学特征等进行研究,对其界面改性机理进行探讨。与未处理木粉制备的复合材料相比,以木质素胺处理过的木粉(质量分数2%,氮元素含量8.18%)制备的复合材料,拉伸和冲击强度分别提高了21.0%和43.9%;木质素胺中氨基含量对复合材料力学性能的影响不明显。以木质素胺处理过的复合材料,吸水率有所降低,储能模量升高,加工热稳定性略有降低,但整体影响不大。SEM分析表明,木质素胺的引入,提高了PVC基体与木粉间的界面结合。