玄武岩纤维改性不饱和聚酯树脂的性能研究

本研究用未经处理的和酸化改性的玄武岩纤维分别对不饱和聚酯树脂进行填充改性,探究玄武岩纤维不同用量以及不同酸化时间对不饱和聚酯树脂的力学性能以及摩擦性能的影响。结果表明:未经改性的玄武岩纤维用量为2%时,不饱和聚酯基复合材料拉伸强度提高41%,冲击强度提高13%而摩擦系数降低58%,玻璃化转变温度提高50%,综合性能最优;而后将玄武岩纤维进行酸化,制备2%玄武岩纤维/不饱和聚酯复合材料,通过拉伸与冲击性能测试。结果表明酸化时间为1.5h时,复合材料性能最佳。     

正交实验法研究香蕉纤维/环氧树脂复合材料的性能

采用正交试验方法分别探讨了阻燃纤维含量、阻燃剂含量、阻燃剂配比、纤维长度对复合材料燃烧性能及力学性能的影响,采用极差分析方法对试验结果进行了分析,找出最佳的配方,然后与其它添加不同种类的阻燃剂的复合材料进行性能比较。结果表明,当纤维长度5mm、阻燃纤维质量为总质量的10%、阻燃剂质量为环氧树脂质量的40%、三聚氰胺焦磷酸盐（MPP）和季戊四醇（PER）配比为3∶1时,复合材料的拉伸强度为20.45MPa,氧指数为33.7,垂直燃烧达到UL94V-O级。燃烧性能和力学性能与环氧树脂相比较,有较为显著的提高,综合性能最好。在纤维长度、阻燃纤维含量、阻燃剂含量都相同的情况下,添加不同种类的阻燃剂,其中添加MPP和季戊四醇的复合材料性能最好。     

黄麻纤维增强不饱和聚酯树脂初步研究

以油酸为偶联剂,将氢氧化钠-油酸处理后的黄麻纤维布作为填充材料制备了不饱和聚酯复合材料,并对氢氧化钠处理黄麻纤维的适宜浓度、复合材料的拉伸强度、冲击强度、吸水率进行了研究测试。结果表明:氢氧化钠的适宜浓度为20%,黄麻纤维增强不饱和聚酯树脂的冲击强度及拉伸强度最大值分别为12.75 kJ/m2和33.05 MPa,复合材料的最大吸水率为4.07%。经油酸处理的黄麻纤维可有效提高不饱和聚酯复合材料的性能。     

玻璃纤维/不饱和聚酯191复合材料阻燃性能的研究

以不饱和聚酯191为基体材料,玻璃纤维为增强材料,加入相应的阻燃剂,制得阻燃复合材料。研究了不同的玻璃纤维含量对复合材料力学性能和阻燃性能的影响,以及阻燃剂的不同种类、含量对复合材料力学性能和阻燃性能的影响。通过SEM分析了基体材料与拉伸断面纤维的结构和断裂情况。结果表明,在一定范围内,复合材料力学性能随着阻燃剂用量的增加而降低;拉伸强度随着玻璃纤维加入量的增加而增加;冲击强度在少量玻璃纤维加入时略有降低,后随玻璃纤维加入量的增加而增加。当阻燃剂含量为20份时,硼酸锌、氢氧化铝、三氯乙烯磷酸酯氧指数分别为30.0、28.5、25.0,三氯乙烯磷酸酯阻燃效果最好。     

玄武岩纤维表面处理对尼龙6复合材料力学性能影响

为改善玄武岩纤维增强PA6复合材料的力学性能,对玄武岩纤维分别进行了H2SO4处理、偶联剂KH-550处理及H2SO4加KH-550协同处理,使用双螺杆挤出机制备了玄武岩纤维质量分数分别为10%、20%、30%的复合材料,测试复合材料的拉伸和冲击性能,并对纤维以及复合材料冲击断面进行微观表征。结果表明,随着玄武岩纤维质量分数的增加,复合材料的力学性能有较大提升。此外,经过协同处理、玄武岩纤维质量分数为30%的复合材料相较于纤维含量相同但未经处理的复合材料,拉伸强度提高了24.36%,冲击强度提升了37.41%。     

黄麻纤维增强聚丙烯的力学性能

本文讨论了注塑成型黄麻纤维增强聚丙烯的制备方法和力学性能.将纤维重量含量分别为10%、20%和30%的复合材料进行比较,分析纤维含量对复合材料拉伸、弯曲和冲击性能的影响;将纤维分别切成约3mm、5mm和10mm长制成复合材料进行比较,分析纤维长度对复合材料拉伸、弯曲和冲击性能的影响.掺入黄麻纤维能使聚丙烯的拉伸和弯曲性能提高,但使其冲击强度降低;随纤维含量的增加或纤维长度的增加,复合材料的强度和模量是递增的,而冲击强度是递减的.     

不饱和聚酯片状模塑料力学性能的研究

研究了玻纤布、短切玻纤及碳酸钙对不饱和聚酯片状模塑料力学性能的影响,实验发现:玻纤布增强不饱和聚酯片状模塑料的力学性能比短切玻纤好,随着玻纤含量的增加,不饱和聚酯片状模塑料的拉伸强度先增加,达到一极大值之后减少。碳酸钙填充不饱和聚酯片状模塑料,随着碳酸钙含量的增加,不饱和聚酯片状模塑料的拉伸强度明显降低,弯曲强度增加。     

腰果酚接枝黄麻纤维不饱和聚酯复合材料的力学性能及界面调控

用甲苯二异氰酸酯与腰果酚(CNSL)合成大分子偶联剂接枝黄麻纤维。以接枝的黄麻纤维为增强体,通用的不饱和聚酯树脂为基体,采用热压方式制备复合材料。比较了纯饱和聚酯树脂、5 %CNSL增韧的不饱和聚酯树脂、25 %碱处理的黄麻纤维不饱和聚酯树脂复合材料和25 %的CNSL接枝黄麻纤维不饱和聚酯树脂复合材料的拉伸强度和冲击强度。结果表明,CNSL接枝于黄麻纤维上;CNSL的加入能提高材料的韧性,黄麻纤维能提高材料的拉伸强度而不能提高材料韧性;25 %CNSL接枝的黄麻纤维不饱和聚酯树脂能提高材料的拉伸强度和韧性,25 %CNSL接枝的黄麻纤维增强含5 %CNSL的不饱和聚酯复合材料,其冲击强度为12.10 kJ/m^2。     

玄武岩纤维增强聚丙烯基复合材料的力学性能研究

本文主要研究玄武岩增强聚丙烯复合材料的力学性能。分别制备了玄武岩纤维含量为10%、20%、30%和40%的纤维增强复合材料,并分析纤维含量对复合材料拉伸性能和弯曲性能的影响。研究表明,玄武岩纤维的加入大幅度提高了复合材料的拉伸性能和弯曲性能,但复合材料的断裂伸长率有所下降;随着玄武岩纤维含量的增加,复合材料的拉伸、弯曲强度和模量呈先增加后减小的趋势,当纤维含量在30%时达最大值;复合材料的弯曲强度和模量的变化规律与拉伸性能相同。     

剑麻纤维增强聚乳酸可降解复合材料力学性能

采用正交实验的方法,以纤维长径比、纤维含量和纤维的处理方式为因素,以剑麻纤维增强聚乳酸可降解复合材料的力学性能包括拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度为指标,运用极差和方差分析方法,探讨复合材料力学性能影响因素的敏感性,得到复合材料力学性能最佳的优化方案.     

玄武岩纤维增强聚乳酸力学性能及耐老化性能

通过拉伸实验和老化实验,研究了玄武岩纤维含量对BF/PLA拉伸性能、抗冲击性能及耐老化性能的影响规律,通过DSC实验得到BF/PLA复合材料的结晶度,分析其耐老化原因。随着质量分数增加,其拉伸强度增加可达到141 MPa,弹性模量达到5 GPa,达到峰值后又减小。质量分数达到30%时,缺口冲击强度和非缺口冲击强度分别达到6.7 kJ/m~2和20.76 kJ/m~2。DSC实验结果表明,随着玄武岩纤维含量的增加,聚乳酸复合材料的结晶度由34.6%增加到54.6%,而结晶度的增加可以减缓聚乳酸的降解速度。当质量分数达到60%时,老化实验后的弹性模量可以保持降解前的77%,延缓降解速度较为明显。经分析,拉伸强度与玄武岩纤维质量分数呈二次多项式关系,而弹性模量与玄武岩纤维质量分数之间呈线性关系。这种函数关系不受材料力学性能下降的影响。     

聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料性能的研究

利用双螺杆挤出机制备了聚丙烯(PP)/活性纳米碳酸钙(nano-CaCO3)复合材料,并用注射机注射了标准拉伸、弯曲及冲击样条。研究了不同纳米碳酸钙质量含量(1%～8%)对复合材料流动性能及力学性能的影响,利用扫描电镜观察了复合材料冲击断面的形貌。研究结果表明在实验范围内,与纯PP相比,加入纳米碳酸钙后,复合材料的拉伸强度有所降低,而弯曲强度、冲击强度以及硬度增加。当纳米碳酸钙含量为3%时复合材料呈现比较好的综合性能。实验条件下,纳米碳酸钙对复合材料的流动性能影响不大。     

聚酯型双键封端聚氨酯预聚物的合成及其在团状模塑料中的应用

以高附着力耐温二元醇（XC-488）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）为原料,合成了聚酯型双键封端的聚氨酯预聚物（HPU）,然后将不同含量的HPU与不饱和聚酯树脂、短切玻璃纤维、碳酸钙、阻燃剂等进行共混,用于团状模塑料（BMC）的制备。通过傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热仪、力学性能、吸水率、熔体流动性、耐酸碱性、耐老化测试和扫描电子显微镜进行测试。结果表明,当HPU的含量为6 %（质量分数,下同）时,BMC复合材料的综合力学性能最好,此时复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别为（47.24 ±0.42） MPa、（117.76±0.65）MPa、（33.8±0.2） kJ/m²。     

热塑性聚酰亚胺/玄武岩纤维复合材料

首次提出以玄武岩纤维增强热塑性聚酰亚胺,通过热模压工艺制备复合材料,通过考察成型工艺对冲击性能的影响,优化了成型工艺参数,即模压温度在360℃、压力在20 MPa、保压时间在30 min。在此基础上,进一步考察纤维含量对拉伸强度、断裂伸长率和弯曲强度的影响,结果发现:随着玄武岩纤维用量的增加,复合材料拉伸强度不断增大,但断裂伸长率下降,弯曲强度随着玄武岩用量增加而增大,表明复合材料刚性得到增强。考察了复合材料的阻燃性能,发现复合材料阻燃性能达到V0级,而且极限氧指数随着纤维用量增加,稍微增大,表明阻燃性能有一定提高。为汽车用摩擦材料提供一条思路。     

玄武岩纤维增强聚乳酸力学性能及耐老化性能

通过拉伸实验和老化实验，研究了玄武岩纤维含量对BF/PLA拉伸性能、抗冲击性能及耐老化性能的影响规律，通过DSC实验得到BF/PLA复合材料的结晶度，分析其耐老化原因。随着质量分数增加，其拉伸强度增加可达到141 MPa，弹性模量达到5 GPa，达到峰值后又减小。质量分数达到30%时，缺口冲击强度和非缺口冲击强度分别达到6.7 kJ/m²和20.76 kJ/m²。DSC实验结果表明，随着玄武岩纤维含量的增加，聚乳酸复合材料的结晶度由34.6%增加到54.6%，而结晶度的增加可以减缓聚乳酸的降解速度。当质量分数达到60%时，老化实验后的弹性模量可以保持降解前的77%，延缓降解速度较为明显。经分析，拉伸强度与玄武岩纤维质量分数呈二次多项式关系，而弹性模量与玄武岩纤维质量分数之间呈线性关系。这种函数关系不受材料力学性能下降的影响。     

碳纤维增强不饱和聚酯自修复复合材料的制备及性能

采用原位聚合法制备了以三聚氰胺-脲甲醛为壁材,环氧E-51为芯材的微胶囊(MUF),并将其应用到碳纤维(CF)增强不饱和聚酯(UP)复合材料中,详细探讨了CF质量分数和MUF质量分数对碳纤维/不饱和聚酯(CF/UP)复合材料和微胶囊/碳纤维/不饱和聚酯(MUF/CF/UP)复合材料热稳定性、力学性能和自修复性能的影响。通过OM和SEM观察MUF的表面形貌,FTIR对MUF、CF/UP复合材料和MUF/CF/UP复合材料的化学结构进行表征,TGA、悬臂梁冲击仪和万能拉力试验机对复合材料的热稳定性、冲击性能、拉伸性能和自修复性能进行测试。结果表明,CF和MUF质量分数均为1%时,MUF/CF/UP复合材料的热稳定性较佳,力学性能及自修复性能较优;其拉伸强度为3.99 MPa,弹性模量为229.58 MPa,断裂伸长率为2.12%,冲击强度为86.75 k J/m~2,自修复效率为62.02%。     

玄武岩纤维改善混凝土拉伸性能分析

基于试验研究,讨论了纤维体积掺加率、纤维长度对玄武岩纤维混凝土(BFRC)拉伸强度、拉伸应变的影响规律,分析了玄武岩纤维混凝土拉伸破坏形态。试验结果表明:纤维体积掺加率对BFRC拉伸强度有显著提升作用,而纤维长度对BFRC拉伸应变有明显增强效应。BFRC断裂面粗糙度系数随纤维体积掺加率增大呈幂函数关系降低趋势,粗糙度系数可作为纤维改善混凝土拉伸性能评价指标。     

岩土工程用玄武岩纤维复合材料研究及性能评价

为了提高岩土工程的施工质量，以玄武岩纤维布、酚醛树脂、纳米材料Si-Q和固化剂ER-1为主要原料，制备了一种适用于岩土工程的玄武岩纤维复合材料，并对其拉伸性能、弯曲性能和抗老化性能进行了测试。试验结果表明：纳米材料Si-Q的加入量越大，玄武岩纤维复合材料的拉伸强度越大，而弯曲强度则先减小后增大；此外，玄武岩纤维复合材料还具有良好的耐酸碱老化性能，当纳米材料Si-Q的质量分数为5%时，玄武岩纤维复合材料在盐酸溶液中浸泡80 d后的拉伸强度和弯曲强度分别为337 MPa和252 MPa，与浸泡前相比强度保留率分别可以达到76.59%和80.25%，而在氢氧化钠溶液中浸泡80 d后的拉伸强度和弯曲强度分别为405 MPa和299 MPa，与浸泡前相比强度保留率则分别可以达到92.05%和95.22%。玄武岩纤维复合材料的综合性能较好，能够满足岩土工程施工对加固材料性能的要求。     

基于正交试验法的黄麻纤维增强聚氨酯复合材料综合性能研究

针对黄麻纤维增强聚氨酯复合材料，选取了主要可控工艺参数纤维质量分数、纤维长度、模压压力和纤维表面处理方法作为试验因素，设计了三水平四因素的正交试验，并依据国标要求进行了拉伸、弯曲和冲击等方面的力学性能试验。通过对试验结果进行极差分析，研究了各种工艺参数对黄麻纤维增强聚氨酯复合材料力学性能的影响情况，并找出了针对不同力学性能指标的最优工艺参数组合方案，为提高制品的力学性能提供了工艺改进依据。     

激光改性玄武岩纤维性能研究

采用高能激光束对玄武岩纤维进行表面改性,并制备玄武岩纤维/环氧树脂复合材料。利用扫描电镜、原子力显微镜、X射线衍射等手段,表征改性前后玄武岩纤维的微观形态、物相结构,系统研究了激光对纤维的微观组织变化、性能等影响规律,并测试了玄武岩纤维/环氧树脂复合材料的力学性能。研究结果表明,随着激光功率的增加,玄武岩纤维表面缺陷深度和缺陷面积增加。当激光功率由0 W提高至120 W时,表面缺陷最大深度由9 nm增加至180 nm,表面缺陷的分布范围由3.5~6.5 nm增加至90~120 nm,表面粗糙度由1.41 nm增加至24.70 nm。激光改性后,玄武岩纤维单丝拉伸性能降低,由于激光对纤维的辐射作用,玄武岩纤维的表面缺陷深度与拉伸强度的关系不符合经典理论。激光改性前后,玄武岩纤维XRD谱峰位基本一致,表面所含元素的种类没有发生变化。激光改性使玄武岩纤维/环氧树脂复合材料的力学性能有所改善,随着激光功率的增加,复合材料的拉伸强度和冲击强度呈先升高后降低的趋势。