PE-HD/BF/PE-g-MAH复合材料的力学性能和热性能

采用10 %（质量分数,下同）的NaOH碱溶液处理竹纤维（BF）,用双螺杆挤出和注射成型的方法制备了高密度聚乙烯（PE-HD)/BF和PE-HD/BF/马来酸酐接枝聚乙烯（PE-g-MAH）复合材料,用扫描电子显微镜和热失重分析仪观察和表征了材料的形貌和热稳定性, 测试了力学性能、流动性能和热变形温度。结果表明,碱处理可提高BF的热稳定性;碱处理的BF使PE-HD的刚性、弯曲强度和热变形温度提高,但导致拉伸强度、冲击韧性、熔体流动性和热稳定性下降;添加PE g MAH能改善BF与PE-HD基体之间的界面结合,添加5 % PE-g-MAH可同时提高PE-HD/30 % BF复合材料的拉伸、弯曲和冲击性能以及热稳定性和热变形温度,而且复合材料具有较好的流动性,可满足注射成型的要求。     

硬脂酸改性对豆粉/EVA复合材料性能影响

采用硬脂酸增容改性制备大豆粉/乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)复合材料,研究了硬脂酸增容改性剂不同添加量对复合材料形貌结构、力学性能、加工性能和热性能等影响。结果表明,随着硬脂酸的加入,大豆粉/EVA复合材料的力学性能、加工性能、热稳定性和结晶度均有所提高。当硬脂酸添加量为大豆粉质量的5%时,制备得到的复合材料力学性能最佳。硬脂酸增容改性大豆粉/EVA复合材料拉伸强度为10.3 MPa,相较于纯豆粉/EVA复合材料拉伸强度提高了71.6%;伸长率为1 100%,比纯豆粉/EVA复合材料的断裂伸长率提高了113.3%。扫描电子显微镜(SEM)分析表明,大豆粉经硬脂酸增容改性剂处理后,大豆粉与EVA基材的相容性得到改善,因此在宏观上表现为复合材料的力学性能和加工性能得到提高。     

聚己内酯/聚乳酸/竹纤维复合材料制备及性能

以聚己内酯（PCL）和聚乳酸（PLA）共混物为基材,竹纤维（BF）作为增强材料,硅烷偶联剂为改性剂,通过模压成型制备了PCL/PLA/BF复合材料。研究了PCL和PLA质量比、BF质量分数、硅烷偶联剂用量以及模压温度对复合材料性能影响。结果表明,适宜的PCL/PLA质量比为1∶1,BF质量分数为40 %时BF/PCL/PLA复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率分别达到最大值11.26 kJ/m2,12.68 MPa和5.2 %;硅烷偶联剂用量为1 %时复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率分别达到最大值15.11 kJ/m2、13.15 MPa和5.8 %;模压温度为150 ℃时,复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率分别达到最大值14.51 kJ/m2、13.75 MPa和5.8 %。     

TPS/EVA泡沫复合材料的制备及其阻燃与力学性能

以热塑性淀粉(TPS)为成炭剂与聚磷酸铵(APP)、可膨胀石墨(EG)复配组成膨胀型阻燃剂,通过熔融密炼、开炼塑化、硫化发泡制备了热塑性淀粉/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(TPS/EVA)泡沫复合材料,探讨了TPS用量对泡沫复合材料阻燃性能、力学性能的影响。结果表明,TPS的加入显著提高了TPS/EVA泡沫复合材料阻燃性能,可起到良好的成炭作用;TPS/EVA泡沫复合材料的拉伸强度、断裂伸长率以及撕裂强度随着TPS用量的增加呈现先增大后减小的趋势,相对密度则是小幅度上升。当TPS用量为6%时,TPS/EVA泡沫复合材料综合性能最好,其LOI可达26.5%且UL-94为V-0级,拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度以及相对密度可达2.395 MPa、177.48%、10.59 N·mm^-1、0.21452。     

碱处理竹纤维对EVA结构和性能的影响

采用NaOH碱液处理竹纤维（BF）,通过双螺杆挤出和注射成型制备了乙烯醋酸乙烯酯共聚物（EVA）/BF复合材料。用红外光谱﹑扫描电子显微镜﹑差示扫描量热仪﹑X射线衍射仪和热失重分析等表征了材料的形貌、组成结构和热性能,测试了力学性能和熔体流动速率。结果表明,BF对EVA结晶有异相成核作用;BF使EVA的压缩强度和模量明显增大,EVA/30 %~40 % BF的拉伸强度接近或超过纯EVA;EVA/BF在熔体加工中保持较高的热稳定性能,源于碱处理去除了BF中的胶质物、EVA与BF较好的界面结合以及EVA较低的熔体加工温度。     

碱式碳酸镁阻燃LDPE/EVA的性能研究

用硬脂酸对碱式碳酸镁进行表面改性,加入到低密度聚乙烯(LDPE)和乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)的混合物中制备阻燃复合材料。研究了碱式碳酸镁对LDPE/EVA的阻燃及力学性能影响。用扫描电镜(SEM)和热失重(TG)分别表征阻燃复合材料的微观形貌和热性能。结果表明,碱式碳酸镁经过表面改性后,由亲水性变成了亲油性,且当加入的碱式碳酸镁份数为150份时,阻燃复合材料的拉伸强度13.1 MPa,弯曲强度5.0 MPa,冲击强度3.27 kJ/m2,断裂伸长率9.4%,氧指数31.6%。     

EVA对竹纤维/尼龙6复合材料性能的影响

用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)对竹纤维(BF)/尼龙6(PA6)进行增韧改性,研究了EVA含量对BF增强PA6力学性能、热性能、形貌和加工性能的影响。研究表明,添加EVA可提高30%BF/PA6复合材料的韧性、熔体流动性和热稳定性。与BF相比较,EVA趋于提高PA6的结晶性能。添加8%EVA的30%BF/EVA/PA6复合材料可获得较高的冲击强度,其主要源于EVA产生的能量耗散以及BF、EVA和PA6之间存在较好的界面黏附和应力传递。     

高密度聚乙烯/植物纤维复合材料性能研究

采用双螺杆挤出机制备了一系列的高密度聚乙烯(PE–HD)/木粉(WF)和PE–HD/秸秆粉(SF)复合材料,研究了马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)及丙烯酸酯接枝聚乙烯(PE-g-AE)的用量对复合材料的拉伸性能、冲击性能和熔体流动速率(MFR)的影响,并对PE–HD/WF与PE–HD/SF复合材料的性能进行了比较。结果表明,PEg-MAH和PE-g-AE均可增韧PE–HD/WF和PE–HD/SF复合材料,PE-g-AE的增韧效果总体上优于PE-g-MAH;PE-g-MAH和PE-g-AE降低了PE–HD/WF复合材料的拉伸强度,但对PE–HD/SF复合材料有一定的增强作用;PE-g-MAH和PE-g-AE可在一定程度上提高PE–HD/WF复合材料的MFR,而PE–HD/SF复合材料的MFR总体上随PE-g-AE用量增加而增大,随PE-g-MAH用量增加而减小;在PE-g-AE作用下,除拉伸强度外,PE–HD/SF复合材料的冲击强度、断裂伸长率、MFR总体上均高于PE–HD/WF复合材料;当PE-g-AE的用量为其与PE–HD总质量的5%时,PE–HD/SF复合材料的综合性能最佳。     

反应增容制备聚乙烯/胶原蛋白复合材料

为获得具有良好力学性能的胶原蛋白基复合材料,以聚乙烯(PE)和胶原蛋白为原料,以过氧化二异丙苯为引发剂,分别采用乙烯与丙烯酸的共聚物(EAA)和聚乙烯接枝马来酸(PE-g-MAH)为增容剂制备聚乙烯/胶原蛋白复合材料。过程中分别考察了制备工艺、增容剂的用量、胶原蛋白的用量对复合材料的影响。研究结果表明:(1)采用反应增容双螺杆连续挤出的工艺较优;(2)确定了PE/胶原蛋白/PE-g-MAH的重量比100:15:15时,复合材料的综合力学性能最优,断裂伸长率、拉伸强度和冲击强度分别为88.6%、12.5 MPa、26.7 kJ·m-2;(3)确定了PE/胶原蛋白/EAA的重量比100:15:20时,复合材料的综合力学性能最优,断裂伸长率、拉伸强度和冲击强度分别为90.5%、11.8 MPa、21.5 kJ·m-2。     

ADP/A-SEP复配体系对EVA/MPE线缆复合材料的改性研究

采用乙烯基三乙氧基硅烷(A151)对海泡石(SEP)进行表面处理制得A-SEP,并同二乙基次磷酸铝(ADP)复配用作乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/茂金属聚乙烯(MPE)线缆复合材料的阻燃改性剂。考察了ADP/A-SEP复配体系组成对EVA/MPE线缆复合材料拉伸性能、阻燃性能和加工流动性的影响。结果表明,ADP虽能明显改善EVA/MPE线缆复合材料的阻燃性能,但对拉伸性能负面影响较大。A-SEP同ADP具有较好的协效阻燃效果,且能够同时改善EVA/MPE线缆复合材料的拉伸性能。当ADP添加量为25%、A-SEP添加量为3%时,EVA/MPE线缆复合材料的拉伸强度与断裂伸长率分别为11.43 MPa和689%;极限氧指数(LOI)达到32%,初始热降解温度和残炭率分别为352.89℃和5.75%,体积电阻率为2.63×10¹³Ω·cm。此外A-SEP添加量不超过3%时,其对EVA/MPE/线缆复合材料的加工流动性影响不大。     

改性的光棒废料粉末填充EVA的复合材料性能研究

为了探索光纤预制棒废料(主要成分为二氧化硅)在聚乙烯-聚醋酸乙烯酯(EVA)材料领域的应用,将经过烘干、研磨和煅烧处理后的废料分别由A-151改性和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)包覆改性制备了纳米粉末Si O2/A-151和Si O2/PMMA,然后把制得的改性纳米粉末与EVA熔融共混制备Si O2/A-151/EVA和Si O2/PMMA/EVA纳米复合材料,研究了复合材料的磨耗和拉伸性能(拉伸强度和断裂伸长率)与粉末质量分数的关系。疏水性测试结果表明改性后的粉末疏水性好。关于磨耗性能,粉末填充质量分数为1%~2%时两种复合材料较纯EVA都有显著提高,其中质量分数都为1%时提高最多。关于拉伸性能,填充质量分数为1%~4%的Si O2/A-151粉末和1%~3%的Si O2/PMMA粉末都能提升EVA的拉伸强度和断裂伸长率;两种复合材料的拉伸性能都随粉末质量分数的增大先增大后减小;Si O2/A-151、Si O2/PMMA粉末填充质量分数分别为1%、2%时,复合材料的拉伸强度达到最大值,二者填充质量分数在3%时断裂伸长率都达到最大。     

导热绝缘PE-LD/PE-g-MAH/h-BN泡沫塑料的制备及性能研究

采用熔融共混法制备了一系列导热绝缘的低密度聚乙烯/马来酸酐接枝聚乙烯/六方氮化硼(PE-LD/PE-g-MAH/h-BN新型泡沫塑料,研究了相容剂PE-g-MAH的加入、h-BN含量对PE-LD/PE-g-MAH/h-BN泡沫体系导热性能、绝缘性能、力学性能及热稳定性的影响。结果表明,PE-g-MAH有利于增加PE?LD与h?BN的界面黏结,增强泡沫体系拉伸强度和断裂伸长率,显著提高其热导性能;当h-BN含量为30 %时, PE-LD/PE-g-MAH/h-BN泡沫体系的导热率为0.256 W/(m·K),相对于PE-LD/h-BN泡沫体系的0.217 W/(m·K) 和纯PE-LD泡沫体系的0.039 W/(m·K),热导率分别提高1.18和6.57倍,同时保持较好的绝缘性和热稳性。     

EVA/Nano-SiO_2隔热复合材料的制备及性能研究

通过挤出共混法将低导热系数的纳米二氧化硅(nano-SiO2)添加到乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)中,制备了用于透明隔热型夹层玻璃中间膜的EVA/nano-SiO2隔热复合材料。系统地研究了nano-SiO2的含量和比表面积对EVA/nano-SiO2复合材料的隔热性能、拉伸性能、可见光透过率以及热稳定性的影响,并考察了复合材料与玻璃之间的黏合强度。结果表明,nano-SiO2作为隔热添加剂,其含量和比表面积的增加均会使EVA/nano-SiO2复合材料的导热系数下降,隔热性能得到改善。与未改性EVA相比,含9.0%nano-SiO2(比表面积为300 m2/g)的EVA/nano-SiO2复合材料的导热系数最低,为0.219 9 W/(m.K);用其胶膜夹在两块玻璃中间制作的盖板能使隔热箱内的温度降低4.1℃。nano-SiO2的质量分数在3.8%～9.0%范围内,EVA/nano-SiO2复合材料与玻璃的黏合强度均大于30 N/cm;nano-SiO2质量分数为5.6%左右,复合材料的黏合强度、拉伸强度和断裂伸长率均出现最大值,可见光透过率约为80%。     

辐照交联EVA/TPAE复合发泡材料的制备及性能

以EVA为基体树脂、偶氮二甲酰胺(ADC)为发泡剂、聚酰胺弹性体(TPAE)为改性树脂，采用化学发泡法和辐照交联工艺成功制备了EVA/TPAE复合发泡材料，研究了EVA/TPAE体系的熔体流动速率、热性能以及EVA/TPAE发泡体系的力学性能、热导率和泡孔结构等。结果表明，TPAE能提高EVA/TPAE复合材料的熔体流动速率，降低其复合材料的相对结晶度。随着TPAE含量的增加，EVA/TPAE发泡体系的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、回弹率均呈现先升高后下降的趋势，而表观密度、硬度、热导率呈先下降后升高的趋势；当TPAE的含量为10%时，EVA/TPAE发泡体系的断裂伸长率、回弹率均达到最大值，分别为433.8%和59.1%,与纯EVA发泡体系相比，分别提高了7.9%和28.2%。EVA/TPAE复合发泡材料有望应用于婴童爬爬垫。     

造纸黑液干粉用量对PVC/CPE热塑性弹性体性能的影响

以造纸黑液经硫酸中和处理脱水后的黑液干粉为填料,采用熔融共混法制备了聚氯乙烯(PVC)/氯化聚乙烯(CPE)/黑液干粉热塑性弹性体复合材料。利用FTIR和TGA测试了黑液干粉的结构和热性能;利用微控电子万能试验机、TGA研究了黑液干粉含量对弹性体复合材料的力学性能、热降解性能和老化性能的影响。结果表明:黑液干粉中木质素等有机物含量为33%;添加黑液干粉能改善PVC/CPE弹性体复合材料的力学性能,当黑液干粉含量为30phr时,拉伸强度保持不变,断裂伸长率提高了8%,撕裂强度提高了5%;采用硬脂酸处理的黑液干粉,其用量为30phr时,复合材料综合性能较佳,其拉伸强度提高了7%,断裂伸长率提高了12%,撕裂强度提高了18%;黑液干粉含量30phr时,PVC/CPE弹性体复合材料热降解温度提高了5℃;添加黑液干粉的复合材料,在热氧老化后拉伸强度和邵尔A型硬度增加,断裂伸长率稍有下降。     

玄武岩纤维/天然橡胶/顺丁橡胶复合材料的力学性能及摩擦性能研究

研究玄武岩纤维(BF)用量对BF/天然橡胶(NR)/顺丁橡胶(BR)复合材料力学性能及摩擦性能的影响。结果表明:随着BF用量的增大,加入BF的复合材料的拉伸强度和拉断伸长率均先增大后减小,当BF用量为10份时,复合材料的拉伸性能和抗撕裂性能较好;加入BF的复合材料的摩擦因数减小,摩擦试样表面磨痕比较均匀、平整、光滑及深度小,其耐磨性能提高。     

Lignin/EVA复合材料的相容改性研究

Lignin/EVA复合材料由EVA与碱木质素(Lignin)在转矩流变仪中共混后经平板硫化仪热压制得。主要研究了不同VA含量的EVA对Lignin/EVA复合材料性能的影响,扫描电子显微镜(SEM)和热分析(DSC)测试结果表明, VA含量较高的EVA与Lignin的相容性更好;力学性能测试结果表明VA含量高的Lignin/EVA复合材料的力学性能优于EVA,而VA含量低的Lignin/EVA复合材料不敌纯EVA;针对相容性不理想的Lignin/EVA复合材料,研究了不同相容剂硬脂酸(SA)、环氧树脂E44 (E44)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接枝马来酸酐(EVA-g-MAH)、聚乙烯接枝马来酸酐(PE-g-MAH)对复合材料力学性能的影响。SEM结果表明,上述相容剂均在一定程度上改善了Lignin与EVA基体之间的相容性;从力学性能上看,改善相容性效果最佳的是E44,与未添加相容剂的Lignin/EVA复合材料相比,添加了E44的Lignin/EVA复合材料拉伸强度增加了10.4%。     

MPP/PER膨胀型阻燃剂对TPU/EVA性能的影响

研究了三聚氰胺焦磷酸盐(MPP)/季戊四醇(PER)膨胀型阻燃体系,对热塑性聚氨酯弹性体(TPU)/乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)复合材料阻燃、介电、力学性能及微观形貌的影响。结果表明,随着MPP在MPP/PER中的质量比增大,复合材料的阻燃性能呈先提升,后变差的趋势,击穿场强、体积电阻率、拉伸强度以及断裂伸长率呈先增大,后减小的趋势;当MPP/PER质量比为3/2时,复合材料的性能最佳,此时,复合材料的燃烧等级为V-0级且无滴落,燃烧后的炭层结构致密,氧指数为33%,击穿场强为21.9 MV/m,体积电阻率为5.521×10~8Ω·m,拉伸强度为5.61 MPa,断裂伸长率为513.21%,热稳定性得到提高。为研究TPU/EVA阻燃复合材料打下坚实的理论和实践基础。     

EVA增容HDPE/PLA共混体系的研究

以乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为增容剂,采用熔融共混法制备了高密度聚乙烯(HDPE)/聚乳酸(PLA)/EVA复合材料,研究了EVA用量对复合材料力学性能及热性能的影响,并利用扫描电镜分析了复合材料的微观形态。结果表明:随着EVA用量的增加,复合材料的断裂伸长率及冲击强度逐渐增加;另外SEM结果显示,EVA可以改善HDPE与PLA的相容性,但EVA的加入对复合材料热性能影响较小。     

竹纤维质量分数对PCL/PLA/竹纤维复合材料性能的影响

将竹纤维(BF)与聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)熔融共混,通过模压工艺制备了PCL/PLA/BF增强复合材料。研究了BF质量分数对该复合材料力学性能、热稳定性以及熔融结晶行为的影响。结果表明:随着BF质量分数的增加,PCL/PLA/BF复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率均先增大后减小,并均在BF质量分数为40%时达到最大值,分别为11.26 k J/m2、12.68 MPa和5.2%;BF质量分数对PCL/PLA/BF复合材料的热稳定性无明显影响;BF的加入使得复合材料中PCL、PLA共混物的玻璃化转变温度降低,但不同BF质量分数的复合材料玻璃化转变温度变化不大;BF的加入使得复合材料结晶温度小幅提升,但结晶峰强度随着BF质量分数的增加而逐渐减弱。