玉米秸秆增强废胶粉复合材料的制备及界面改性

采用共混法制备了玉米秸秆/废胶粉复合材料,并以4种不同偶联剂(硅烷偶联剂KH 550、KH 590、Si 69和钛酸酯偶联剂HY 101)分别对复合材料进行界面改性,探讨了玉米秸秆的增强及偶联剂改性对复合材料力学性能、界面形貌和组成结构及热稳定性的影响.结果表明,玉米秸秆的加入可有效提高复合材料的力学性能.偶联剂改性处...     

水滑石改性聚碳酸亚丙酯复合材料的力学性能与相态调控

将γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)改性的水滑石(KH550-LDH)与聚碳酸亚丙酯(PPC)、异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)熔融共混挤出制备PPC/KH550-LDH/TGIC复合材料。考察了水滑石(LDH)表面改性处理以及KH550-LDH和TGIC添加量对复合材料的力学性能、熔体流动性能、相容性的影响。结果表明,KH550-LDH与PPC有着更好的相容性,PPC/KH550-LDH/TGIC复合材料的综合性能要优于PPC/LDH/TGIC复合材料。以树脂100份为基准,当KH550-LDH和TGIC的质量份数分别为10份和3份时,复合材料具有最佳的力学性能,拉伸强度达到18.9 MPa,比纯PPC提高84%,同时复合材料具有良好的相容性。     

玉米秸秆纤维素增强聚乳酸复合材料的制备及其界面改性?

采用注塑法制备了玉米秸秆纤维素/聚乳酸复合材料,并以三种不同偶联剂(硅烷偶联剂KH-550、钛酸酯偶联剂CS-201、六亚甲基二异氰酸酯HMDI)分别对复合材料进行界面改性,探讨了玉米秸秆纤维素的添加及偶联剂改性对复合材料力学性能、结晶性能、热性能、界面形貌和亲水性能等影响。结果表明:玉米秸秆纤维素的加入可有效提高复合材料的拉伸强度和结晶度,提升了复合材料的耐热性和亲水性;与未处理的复合材料相比较,偶联剂改性处理明显改善了纤维素与聚乳酸基体间的界面结合,进一步提高了复合材料的拉伸强度、冲击强度和维卡软化温度,但复合材料的亲水性和结晶度有所降低。综合来看,在三种偶联剂用量均为纤维素含量1%的条件下,HMDI的偶联改性效果最佳,KH550次之,钛酸酯CS-201的偶联改性效果则较为一般。     

聚乳酸/麦秸秆纤维复合材料力学及吸水性能研究

以西北地区麦秸秆纤维（WSF）和聚乳酸（PLA）为原料,通过熔融共混的方式加工制备了PLA/WSF复合材料,研究了偶联剂γ—氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）对PLA/WSF复合材料的力学性能、吸水性能及界面性能的影响。利用傅里叶变换红外光谱仪(FITR)对改性前后的WSF进行分析,采用扫描电子显微镜（SEM）研究了复合材料拉伸断面的形貌变化。结果表明,KH550与WSF中羟基的反应降低了WSF表面极性;随着WSF含量的增加,PLA/WSF复合材料的力学性能最终呈现下降的趋势;经KH550对WSF改性处理, PLA/WSF复合材料的力学性能得到提升,同时降低了复合材料的吸水性;KH550处理改善了WSF与PLA的界面相容性。     

偶联剂对PBS/麦秸粉复合材料力学性能和降解性能的影响

采用偶联剂对麦秸粉进行表面处理,利用共混技术制备聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/麦秸粉复合材料,研究了偶联剂对PBS/麦秸粉复合材料力学性能和降解性能的影响。结果表明:当麦秸粉用量为20%时,PBS/麦秸粉复合材料的力学性能最佳,降解速率也明显提高;偶联剂KH550的改性效果较好,当KH550用量为2%时,较好地改善了PBS与麦秸粉的界面相容性,材料断裂面呈韧性断裂,提高了复合材料的力学性能,而对其降解速率影响不大。     

硅烷偶联剂对PLA/木粉复合材料性能的影响

以30%木粉和70%聚乳酸(PLA)为原料,加入1%的硅烷偶联剂,通过熔融共混的方法制备了PLA/木粉复合材料,并研究了不同类型硅烷偶联剂对PLA/木粉复合材料结晶性能、热性能、力学性能和吸水率的影响。XRD结果表明:偶联剂KH-550明显降低了复合材料的结晶度,提高了木粉与PLA之间的相容性;热分析结果表明,偶联剂的加入使复合材料的冷结晶温度下降,热稳定性也稍有下降;力学性能测试结果表明:偶联剂的加入改善了复合材料的力学强度,且KH-550的改性效果较好;另外,KH-550的加入还增加了复合材料的耐水性。     

改性处理对汉麻秆粉/聚乳酸复合材料性能的影响

为了增加汉麻秆粉的利用率,减少成本,以可降解性聚乳酸(PLA)及汉麻秆粉(HP)制备HP/PLA生物降解复合材料。为了解决HP质量分数为50%时汉麻秆粉/聚乳酸复合材料(50-HP/PLA)的性能降低的问题,采用硅烷偶联剂(KH550)、钛酸酯偶联剂(TC201)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)对50-HP/PLA改性,研究不同改性剂对50-HP/PLA的吸水性能、拉伸性能、弯曲性能以及热稳定性能的影响。结果表明：与未改性的复合材料相比,改性后的50-HP/PLA拉伸弯曲强度均提高,SBS的添加使得50-HP/PLA的拉伸强度、断裂伸长率分别提高了41.47%和18.44%,其纯SBS的添加使得复合材料性能优于SBS+DOP;在KH550处理后的50-HP/PLA弯曲强度和弯曲模量达到最大,分别提高了61.2%和17.2%,其KH550改性效果优于TC201;经过改性剂处理后50-HP/PLA的吸水性均降低,且热稳定性均提高。改性后的50-HP/PLA的吸水性和力学性能均达到相关国家标准及行业标准的要求。     

硅烷偶联剂对Nano-ZnO/PLA复合材料抑菌性能与热降解性的影响

采用硅烷偶联剂KH550对纳米氧化锌(nano-ZnO)进行表面处理,制备nano-ZnO/PLA复合材料,研究KH550和nano-ZnO对PLA材料的力学性能、抑菌性和热稳定性能的影响。用OFW方法分析材料的热降解行为。结果表明:nano-ZnO/PLA复合材料对大肠杆菌有抑菌性能。KH550表面处理提高nano-ZnO的分散性,增强其抑菌作用,改善复合材料的界面相容性,提高力学性能。nano-ZnO降低了PLA的热分解温度和热降解活化能,KH550延缓了这种作用。     

纤维素纳米纤丝/聚乳酸复合材料的制备及力学性能表征

通过熔融挤出法制备了纤维素纳米纤丝(CNFs)/聚乳酸(PLA)复合材料,考察了未改性、硅烷偶联剂(KH550)及表面活性剂(CTAB)改性CNFs对CNFs/PLA复合材料拉伸性能、流变行为及拉伸断面形貌的影响。结果表明:少量未改性CNFs与PLA有一定的相容性,但在CNFs含量较高时会导致力学性能下降;KH550改性CNFs可促进CNFs在PLA中的分散,当CNFs含量较高时具有增强效果;CTAB增容效果较差,使PLA的力学性能大幅下降。     

PP/LLDPE/芦苇木塑复合材料的制备与研究

以聚丙烯(PP)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)制备了PP/LLDPE/芦苇木塑复合材料。研究了PP/LLDPE质量比以及芦苇用量对木塑复合材料性能的影响,并探讨了芦苇经硅烷偶联剂KH550,A-151、钛酸酯偶联剂NDZ-101改性后对木塑复合材料力学性能、加工流动性能、微观结构及热性能的影响。结果表明:当PP/LLDPE质量比为60/40,加入30份A-151改性芦苇时,木塑复合材料的综合性能最佳。与加入未改性芦苇的复合材料相比,拉伸强度、弯曲强度、冲击强度,分别提高了33.93%,23.59%,42.58%;熔体流动速率值提高了18.69%;扫描电镜分析显示,改性芦苇与PP,LLDPE的相容性较好。     

PVC/竹片木塑复合材料制备工艺

以竹片为原料,复合聚氯乙烯(PVC)薄膜,通过热压–冷压工艺制备了新型PVC木塑复合材料。通过改变热压时间、热压温度和PVC添加量,研究了不同工艺条件下所制备的PVC木塑复合材料的力学性能和界面性质。实验结果表明,制备厚度为1 cm,面积为10 cm2的木塑复合材料的最佳加工工艺为:在180℃的热压温度下热压时间750 s,PVC添加量为0.3 g。加入硅烷偶联剂KH550可以有效提高PVC木塑复合材料的力学性能和界面相容性,在最佳加工条件下加入KH550为1%时,材料的胶合强度为1.212 MPa。     

PBAT/4-三氟甲基苯甲酰氯酯化秸秆粉制备及性能

为提高秸秆粉与聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)的相容性及力学性能，以4-三氟甲基苯甲酰氯(PTF-BOC)为酯化剂，4-二甲氨基吡啶(DMAP)为催化剂，三乙胺为缚酸剂制备酯化秸秆粉。利用转矩流变仪熔融共混制备PBAT和不同PTF-BOC用量秸秆粉的复合材料，采用差示扫描量热仪、旋转流变仪、微机控制电子拉伸试验机和冲击试验机测试了复合材料的热性能、流变性能和力学性能。探究了PTF-BOC用量对秸秆粉中羟基取代度的影响，并对酯化前后秸秆粉进行了傅里叶变换红外结构表征及接触角测试。结果表明，PTF-BOC与秸秆粉成功发生酯化反应，酯化后秸秆粉接触角与PBAT的接触角相近，且较未改性秸秆粉接触角提高70.4%，疏水性提高。酯化秸秆粉与PBAT呈现较好的相容性，当PTF-BOC为秸秆粉质量的55%时，PBAT/酯化秸秆粉复合材料的力学性能最佳，其拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度较PBAT/未改性秸秆粉复合材料分别提高28.8%,319%和41.8%。     

相容剂对PLA/PBS/秸秆粉木塑复合材料性能的影响

利用注塑机制备了PLA/PBS/秸秆粉可生物降解木塑复合样条,通过电镜扫描(SEM)和力学性能测试,探讨了不同含量的马来酸酐接枝聚乳酸(MAPLA)、5%硅烷处理秸秆粉以及2种相容剂同时加入对PLA/PBS/秸秆粉可生物降解木塑复合材料力学性能和断面微观结构形态的影响。结果表明:当MAPLA含量为5%时,弯曲强度和拉伸强度最大,分别为20.51 MPa和19.03 MPa,较未添加时分别提高了146.72%和118.07%。当MAPLA含量为3%时,冲击强度最大,为20.36 kJ/m~2,较未添加时提高了36.19%。5%硅烷和5%MAPLA组合处理对PLA/PBS/秸秆粉木塑复合材料界面相容性有显著的改善,但对木塑复合材料力学性能的提高不是很明显。     

偶联剂对PLA/PBAT/WF复合材料3D打印性能的影响

以聚乳酸（PLA）和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）为基体,杨木粉（WF）为填充增强材料,使用混炼机熔融共混制备PLA/PBAT/WF复合材料,采用熔融沉积成型（FDM）技术制备标准实验试样,通过扫描电子显微镜、红外光谱分析、旋转流变测试以及力学试验等方法,研究不同含量的硅烷偶联剂KH550对PLA/PBAT共混物以及PLA/PBAT/WF的相容性、流变性及力学性能的影响。结果表明,在偶联剂用量为3 %（质量分数,下同）时,拉伸强度提高了136 %;偶联剂KH550与 PLA和PBAT共价键偶联生成接枝聚合物,二者相容性得到提高;同时偶联剂与WF表面羟基发生缩聚反应有效的改善了其与PLA/PBAT的基体相容性,PLA/PBAT/WF复合材料的FDM的制件力学性能得到较大提升;复合材料的黏度随偶联剂含量的增加呈下降的趋势,含量为3 %时线材的综合打印性能及制品质量最佳。     

改性小麦秸秆纤维对PBS复合材料性能的影响研究

采用NaOH对小麦秸秆纤维进行处理,在此基础上使用蒸煮助剂Na2S2O4和偶联剂(KH550、KH560)改性秸秆纤维,并将其分别与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混,制备了秸秆纤维/PBS复合材料.研究了NaOH处理中Na2S2O4的添加以及NaOH处理后KH550、KH560的改性对复合材料性能的影响.采用EDS、WXRD和SEM对改性前后的纤维及复合材料分别进行了分析和观测.研究结果表明:NaOH同3％ Na2S2O4混合处理得到的复合材料的性能最好,KH560较KH550更能有效地改善复合材料的力学性能,当KH560质量分数为2％时,复合材料的力学性能最好.     

废纸/麦秸秆增强PE-HD复合材料性能对比研究

以废纸(WP)、麦秸秆(WF)和高密度聚乙烯(PE-HD)为原料,采用注射成型法制备了PE-HD/WP与PE-HD/WF复合材料,研究了WP与WF纤维含量以及硅烷偶联剂(KH570)含量对复合材料性能的影响,并对力学、吸水及界面性能进行了对比分析。结果表明,复合材料的力学性能均随WP与WF的加入呈先增加后降低的趋势,WP和WF的最佳含量分别为20%(质量分数,下同)和30%;KH570的加入改善了复合材料的界面相容性,提高了力学性能,降低了吸水性能,PE-HD/WP与PE-HD/WF复合材料的KH570最佳含量分别为1%和2%;WP与WF的长径比分别为24.2与12.5;当纤维含量为20%时,PE-HD/WP复合材料的力学性能、吸水性能及界面相容性均优于PE-HD/WF复合材料。     

新型界面相容剂的合成及其在玉米秸秆/PP复合材料制备中的应用

合成了一种聚酯多元醇异氰酸酯预聚体界面相容剂,并成功用于以玉米秸秆粉和废聚丙烯为原料的生物质-废塑料复合材料制备中。考察了界面相容剂的适宜合成工艺条件及性能。通过扫描电镜(SEM)、力学性能分析、热重分析(TG)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等手段对复合材料的形貌、力学性能和热性能等进行了表征。结果表明,相容剂能有效改善生物废弃物粉末和PP间的相容性,当相容剂的添加量为5.0%时,玉米秸秆粉和PP复合材料的最大弯曲强度为43.26 MPa(未添加时为34.83 MPa)和抗拉强度为23.06 MPa(未添加时为15.70 MPa)。同时相容剂的加入提高了木质纤维素-塑料复合材料的热稳定性和耐水性。研究表明,新型相容剂具有价格适中、加入量少、增容效率高等特点,解决了目前使用的相容剂制备过程复杂、成本高的问题。     

废玻璃钢粉/环氧树脂复合材料的研究

废玻璃钢粉(WFRPP)经硅烷偶联剂KH550表面处理后,与环氧树脂(EP)共混并热压固化,制备了WFRPP/EP复合材料。研究了WFRPP与EP配比、偶联剂KH550的用量、增韧剂端环氧基液体丁腈橡胶(ET-BN)的用量对复合材料力学性能的影响,并通过电子扫描显微镜观察了复合材料内部的微观结构。结果表明:当WFRPP与EP配比为50∶70、偶联剂质量分数为5%(基于废玻璃钢粉质量)、增韧剂质量分数为12%(基于环氧树脂质量)时,所制备的复合材料综合性能最佳。废玻璃钢粉经适量偶联剂表面处理后,有利于废玻璃钢粉在体系中的均匀分散,并可以使WFRPP/EP复合材料获得较好的两相相容性。此外,ETBN对复合材料具有一定的增韧效果。     

偶联剂对 PA6/h-BN 复合材料导热性能的影响及复合材料制备工艺优化

以硅烷偶联剂(KH550)与钛酸酯偶联剂(TM-P)改性氮化硼(h-BN)为导热填料,聚酰胺6(PA6)为基体,通过熔融共混法制备了导热绝缘复合材料。并通过正交实验研究了h-BN粒径、偶联剂用量和h-BN填充量对复合材料导热性能的综合影响。结果表明,在h-BN体积分数为20%,KH550、TM-P最佳用量分别为2.5%、1%(偶联剂与h-BN质量比)时,TM-P对复合材料热导率的提升效果优于KH550;复合材料的热导率提升率随h-BN添加量的增加呈先增加,然后不变,再减小的趋势;复合材料的屈服强度随h-BN填充量的增加而减小,KH550对复合材料力学性能的改善优于TM-P;TM-P用量为1%,h-BN体积分数为25%,h-BN粒径为10~15μm时复合材料的热导率为2.446 W/(m·K)。     

表面处理剂对聚乳酸/核桃壳粉复合材料性能的影响

研究核桃壳粉(WSP)含量对复合材料力学性能影响,结果发现,WSP的最佳添加量为1%,此时材料的断裂伸长率提高了15.69%。在此最佳用量的基础上,采用钛酸酯、硅烷偶联剂、十八胺和Na OH对WSP进行表面处理,从而研究不同的表面处理对聚乳酸(PLA)/WSP复合材料性能的影响。通过拉伸强度、熔体流动速率(MFR)以及红外光谱检测比较改性效果。结果表明:用钛酸酯改性后,材料的拉伸强度达到67.82 MPa,比未处理材料的拉伸强度提高了9.80 MPa,断裂伸长率提高了18.15%;碱处理后,PLA/WSP复合材料的MFR最多提高了120%,流动性有了很大的改善。