壳层组分对芯壳结构竹塑复合材料热解特性的影响

以高密度聚乙烯（PE-HD）/竹屑作为芯层材料,PE-HD、PE-HD/竹浆纤维、PE-HD/纳米碳酸钙、PE-HD/白泥分别作为壳层材料,熔融共挤制备了芯壳结构竹塑复合材料,讨论了不同升温速率对芯壳结构竹塑复合材料热解行为的影响,并引入Coats和Redferm模型和Flynn-Wall-Ozawa模型量化了芯壳结构竹塑复合材料的表观活化能。结果表明,壳层中加入白泥和纳米碳酸钙可以改善芯壳结构竹塑复合材料的热稳定性,加入竹浆纤维对其热稳定性略有影响;在壳层中分别添加10 %的竹浆纤维、纳米碳酸钙和白泥后,芯壳结构竹塑复合材料的表观活化能变化不显著。     

铝酸锶荧光粉粒径对稀土荧光竹塑复合材料性能的影响

用荧光分光光度计、电子万能试验机、摆锤冲击仪和热重分析仪对复合材料的荧光性能、力学性能和热稳定性进行表征,并用场发射扫描电子显微镜对稀土荧光竹塑复合材料拉伸断面的微观形貌进行观察。结果表明,随着铝酸锶荧光粉粒径的减小,稀土荧光竹塑复合材料的弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度和冲击强度均先增大后减小,添加18 μm荧光粉的稀土荧光竹塑复合材料的力学性能较好;随着铝酸锶荧光粉粒径的减小,发光强度增大;铝酸锶荧光粉粒径减小,在一定范围内会增强复合材料的界面黏合强度。     

聚丙烯/高密度聚乙烯混炼对竹木塑复合材料性能的影响

用聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)共混制备竹木塑复合材料,研究其对复合材料力学性能和微观结构的影响,同时对比竹粉与木粉对材料性能的影响.结果表明:竹塑复合材料的拉伸强度较高;加入一定量的高密度聚乙烯可以提高聚丙烯/竹粉复合材料的冲击和弯曲强度;竹粉与塑料的相容性比木粉好,木塑复合材料的主要破坏形式是木粉与塑料的...     

玄武岩纤维增强橡胶木粉/回收HDPE复合材料性能的研究

为改善传统木塑复合材料强度性能较差,采用亲油性玄武岩纤维增强进行改性。结果表明,亲油性玄武岩纤维与橡胶木粉/回收高密度聚乙烯(RHDPE)复合材料界面结合良好,随着玄武岩纤维含量的增加,复合材料的弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度均呈现先上升后下降趋势,且在玄武岩纤维添加质量分数为5%时,达到最大值,比未添加玄武岩纤维时分别提高了54.5%、36.6%和31.4%。随着玄武岩纤维含量的增加,复合材料的吸水率呈明显下降趋势。     

POE和mPE增韧木塑复合材料的研究

采用废木粉填充高密度聚乙烯制备木塑复合材料,采用茂金属聚乙烯(mPE)和乙烯-辛烯共聚物(POE)对复合材料进行增韧,并阐述了它们的增韧机理,讨论了增韧剂用量对复合材料的力学性能如拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、冲击强度和硬度的影响,综合评价了两种冲击改性剂的增韧效果。研究结果表明:两者对高密度聚乙烯基木塑复合材料均有良好的增韧效果。单就增韧效果而言,POE优于mPE,但在其他性能如拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、硬度以及耐热性等方面,mPE明显优于POE。     

高模量高抗冲聚丙烯复合材料的制备及性能研究

通过熔融共混法研究了乙烯-辛烯共聚物(POE)、滑石粉和高密度聚乙烯(PE-HD)的含量对高模量、高抗冲聚丙烯(PP)复合材料力学性能、结晶行为、热分解行为以及相态的影响。结果表明,PP与POE的黏度比越小,PP/POE复合材料的韧性越好;当PP/POE/滑石粉/PE-HD复合材料的质量比为13/4/12/3时,综合力学性能最佳;相比纯PP,复合材料的弯曲模量提高了60.1%,缺口冲击强度提高了435.9%,拉伸强度和弯曲强度分别降低了27.4%和17.4%;PE-HD能够增强PP与POE的界面相互作用,提高复合材料的韧性;加入滑石粉和PE-HD均可提高复合材料的起始分解温度以及最大热失重速率温度,提高了复合材料的热稳定性。     

用废木粉增强聚乙烯的研究

本研究采用废木粉为填料增强改性高密度聚乙烯。评价了马来酸酐接枝高密度聚乙烯（MAH-g-HDPE）对聚乙烯基木塑复合材料的增客效果，研究了木粉含量对复合材料力学性能和其它性能的影响，详细阐述了木粉的增强作用机理。研究结果表明：MAH-g-HDPE可显著增进憎水性基质和亲水性木粉之间的界面相互作用，明显改进复合材料的力学性能；在使用适当相客剂的情况下，木粉可明显提高聚乙烯的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量，具有良好的增强效果；当木粉含量为60％时，复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量分别高达38MPa、54MPa和3500MPa，若与纯基质相比，分别提高了43．4％、176％和283％。这些实验结果表明，木粉对聚乙烯具有明显的增强效果。     

聚乙烯热熔胶增容聚乙烯基木塑复合材料的研究

采用废木粉和高密度聚乙烯制备复合材料,并采用一种聚乙烯热熔胶作为相容剂以增进憎水性的聚乙烯基材和亲水性的木粉界面的相互作用。评价了该热熔胶的增容效果,并对其增容机理进行了详细论述。研究结果表明:该热熔胶的主要成分为马来酸酐接枝高密度聚乙烯(PE-HDg-MAH)和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA);添加木粉有利于弯曲强度和弯曲模量的提高,但使冲击强度和拉伸强度迅速下降;该热熔胶可明显提高复合材料的力学性能,并且木粉的填充量越高,则增容作用就越明显;当木粉的用量为50％时,使用该热熔胶可使复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度分别提高115．6％、66．7％、38．1％和67％;基于这些结果可知,该热熔胶可显著提高聚乙烯基材／木粉界面处的亲和力,是聚乙烯基木塑复合材料理想的增容剂。     

改性白泥/高密度聚乙烯复合材料的制备及其性能研究

以改性白泥和高密度聚乙烯(HDPE)为原料,研究了白泥/HDPE复合材料的热压工艺,分析了热压温度、热压时间、热压压力等因素对复合板材性能的影响。研究结果表明,最佳热压工艺条件为:热压时间14 min,热压温度170℃,热压压力9 MPa。在此条件下制作的白泥/HDPE复合材料具有较好的冲击强度、弯曲强度和拉伸强度等,拥有良好的综合性能。对铝酸酯与马来酸酐进行筛选,铝酸酯是白泥/HDPE复合材料较佳的表面改性剂,铝酸酯改性剂较佳的用量为2%。本文研究了白泥用量对白泥/HDPE合材料性能的影响。结果表明,当白泥用量为HDPE质量的10%时,白泥/HDPE复合材料的冲击强度,拉伸强度,弯曲强度等各项力学性能为各组中最大值,综合性能最好。     

GF增强PP/苎麻纤维复合材料的制备及其性能研究

采用非织造-模压工艺,以苎麻纤维为增强体和聚丙烯(PP)纤维制备了PP/苎麻纤维复合材料,然后添加玻璃纤维(GF)对PP/苎麻纤维复合材料进行增强改性。分别研究了不同含量苎麻纤维、GF对复合材料弯曲性能、剪切性能及吸水性能的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)研究了改性前后复合材料界面结合的微观形貌变化。结果表明,当PP/苎麻纤维复合材料中苎麻纤维体积分数为40%时,复合材料的弯曲、剪切性能最优;当添加体积分数为5%的GF和35%的苎麻纤维时,PP/GF/苎麻纤维复合材料弯曲强度、弯曲弹性模量、层间剪切强度分别增加18.48%,10.22%和31.41%,且复合材料吸水率最小。     

芳纶1414增强ABS复合材料的性能研究

用短切芳纶1414(PPTA)对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂进行增强改性,利用扫描电镜、热失重分析和力学性能测试等方法分析了ABS/PPTA复合材料的断面形态结构、热性能和力学性能。结果表明:当PPTA用量为5份时,ABS/PPTA复合材料的拉伸强度和拉伸模量分别比纯ABS树脂提高了11%和29%,弯曲强度和弯曲模量分别增至78.8MPa和2.9GPa;PPTA可增强ABS树脂在高温时的热稳定性,降低最大失重速率并,提高残炭量。     

超分散剂对塑木复合材料性能的影响

以松香、二乙撑三胺和12-羟基硬脂酸为原料,合成了松香超分散剂(RDH)。用RDH对高密度聚乙烯塑木复合材料进行改性,研究了RDH对塑木复合材料力学性能、热性能等的影响,并用扫描电镜(SEM)观察复合材料的冲击断面形貌。结果表明:经RDH改性后,塑木复合材料的冲击强度和弯曲强度分别提高了35.2%和21.5%。RDH的加入改善了复合材料的热稳定性,储能模量提高,损耗因子降低。     

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%。     

HDPE/SFCM复合材料的性能研究

以高密度聚乙烯(HDPE)为基体,剑麻纤维素微晶(SFCM)为改性剂,采用熔融法制备HDPE/SFCM复合材料,研究了SFCM的用量对HDPE/SFCM复合材料的力学性能、热性能、熔体流动性、熔融结晶行为和断面形貌的影响。结果表明,SFCM的加入可明显提高HDPE/SFCM复合材料的拉伸模量、弯曲强度及弯曲模量,但对材料的拉伸强度影响不明显,且降低了材料的冲击韧性。同时,SFCM的加入可小幅提高复合材料的维卡软化点,降低材料的熔体流动速率,对材料的熔融温度及结晶温度影响不大,但可提高HDPE的结晶度。当加入12份的SFCM时,HDPE/SFCM复合材料的拉伸模量、弯曲强度及弯曲模量比HDPE的分别提高了138.1%,21.1%,33.3%,其结晶度比基体HDPE提高了20.5%。     

SCM晶须/高密度聚乙烯复合材料力学性能的研究

研究了硅钙镁晶须(SCM晶须)／高密度聚乙烯(HDPE)复合材料的力学性能。实验结果表明：随着SCM晶须用量的增加，复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量显著提高而缺口冲击强度稍有降低；利用改性聚乙烯作增容剂，可以改善基体树脂与SCM晶须的界面结合性，有助于力学性能的提高。     

氰酸酯树脂及其碳纤维复合材料研究

E5 1环氧树脂改性双酚A型氰酸酯树脂 (BADCy)体系的力学和热性能的研究表明 ,5 % (质量分数 ,下同 )的E5 1环氧树脂可使BADCy的弯曲强度和冲击强度分别由原来的 95 .6MPa和 9.2 4kJ/m2 提高到 117.8MPa和12 .5 8kJ/m2 ,热变形温度仅下降 8℃。碳纤维 /BADCy复合材料的扫描电镜和力学性能测试结果表明 ,纤维的表面形态对界面粘结效果有较大影响 ,三种复合材料界面的粘结强弱顺序是T3 0 0 /BADCy >M 40 /BADCy >M 40J/BAD Cy。水煮 10 0h对三种碳纤维复合材料的弯曲性能影响不大 ,但对层间剪切强度的影响明显 ,其中M 40J/BADCy的层间剪切强度保持率只有 84.2 % ,而T3 0 0 /BADCy的强度保持率高达 92 .5 %。热冲击和紫外线辐照实验研究表明 ,-3 0℃ / 11h～ 15 0℃ / 11h的 2 0次热交变及总剂量为 1× 10 9J/m2 的紫外线照射对BADCy基碳纤维复合材料的力学性能影响很小 ,三种复合材料的弯曲强度、弯曲模量和层间剪切强度的保持率均大于 90 %。     

改性芦苇纤维/PE复合材料性能研究

以未处理芦苇纤维及通过硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂处理芦苇纤维作为增强体,以高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)共混物作为基体,制备了芦苇纤维/聚乙烯(PE)复合材料。探讨了不同偶联剂处理芦苇纤维对复合材料力学、加工性能以及微观结构的影响。结果表明:当HDPE和LDPE的共混质量比为30∶70、芦苇用量为30份时,所得复合材料的综合性能较好;采用硅烷偶联剂处理芦苇纤维/PE复合材料较未经处理复合材料的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度分别提高了29.3%,33.1%及31.5%,吸水率下降了47.5%,加工流动性有所提高,同时对热性能无不良影响。     

氧化铝增强混杂纤维复合材料传动轴微波固化性能研究

为了提升微波固化成型复合材料传动轴的承载能力,提出了采用混杂纤维作为增强体,氧化铝颗粒增强环氧作为基体的材料增强方法,同时进行微波固化工艺的优化。通过对比平板试样的层间剪切、拉伸以及动态冲击性能,确定最优体积混杂比、氧化铝含量及微波固化参数。在此基础上,通过织物湿法缠绕制备传动轴缩比件,基于轴的弯曲和扭转试验,对比热固化和微波固化的性能差异等。结果表明:(1)利用低功率预热结合高功率固化,可以在保证固化效率的前提下,提高试样的层间剪切强度;(2)随着碳/玻混杂比的增加,在试样层间剪切和面内拉伸性能增加的同时,伴随着冲击韧性的降低;(3)随着氧化铝含量从0增加到30%,试样的层间剪切强度、拉伸强度和模量分别提升了8. 7%、27. 9%和12. 5%,含量进一步增加会造成性能降低;(4)热固化和微波固化得到的复合材料传动轴身管的最大扭矩、弯曲强度/模量性能处于同一水平。     

GNP和CNT协同增强改性UHMWPE的热性能和力学性能

利用力学性能和热性能优异的纳米石墨烯片(GNP)和碳纳米管(CNT)协同增强改性超高分子量聚乙烯(UHMWPE),并对UHMWPE复合材料的微观形貌、热稳定性能以及力学性能等进行研究分析。结果表明,二维片层状GNP和一维空心管状CNT的协同作用并未明显改变复合材料的结晶度和熔融过程,但会使材料的热稳定性能得到显著改善,使起始失重温度从338.17℃增大至439.12℃。此外,纳米材料的添加在一定程度上弱化了应变硬化效果,降低了复合材料的拉伸性能,而复合材料的弯曲性能和抗冲击性能得到改善,复合材料的弯曲强度、弯曲模量和缺口冲击强度最大分别提高了18.2%、27.0%和26.9%。     

高填充油茶果壳基木塑复合材料的制备及力学性能

以油茶果壳和不同塑料即聚丙烯、高密度聚乙烯(PE-HD)、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯为原料,采用模压成型的方法制备了高填充油茶果壳基木塑复合材料,利用电子万能试验机和悬臂梁冲击试验机测试其力学性能。通过单因素试验分析塑料种类对复合材料力学性能的影响,确定较优塑料种类后进一步优化制备参数。以壳粉含量、增容剂马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)含量、热压温度、热压时间为设计因素,以弯曲强度、弯曲弹性模量、拉伸强度、冲击强度为力学性能优化目标,设计L₉(3⁴)正交试验,研究了高填充油茶果壳基木塑复合材料的制备工艺,利用极差分析和方差分析得到了较优配方和工艺参数组合。研究表明：当添加塑料为PE-HD时,复合材料的弯曲强度最大为34.40 MPa,拉伸强度最大为18.20 MPa,力学性能较优;壳粉含量为65%时,添加7%MAPE的复合材料强度较好,弯曲强度最大为33.66 MPa;优化制备参数组合为壳粉含量55%,MAPE含量5%,热压温度160℃,热压时间10 min。