长玻纤增强尼龙66复合材料性能的研究

在自制装置中用硅烷偶联剂KH550对长玻纤(LGF)进行表面处理后,采用熔融共混法制备了尼龙66/长玻纤复合材料。采用微机全自动热膨胀系数测定仪记录了玻纤增强尼龙66复合材料的热膨胀曲线,分析了玻纤含量、温度对复合材料热膨胀系数的影响,结果表明,随着玻纤含量的增加,复合材料的热膨胀系数显著下降,最大降低了74.2%;随着温度的升高,复合材料的热膨胀系数先增大后减小最后趋于平衡,转折温度在37℃左右。测试了复合材料的力学性能,结果显示复合材料的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度随玻纤含量的增加而大幅度提高,最大分别增加了173%、186%和283%。通过扫描电镜观察到玻纤嵌入尼龙66基体中,与尼龙66形成了良好的界面黏结。     

氰乙基三氯硅烷衍生物改性玻璃纤维增强PA6的应用及性能表征

以氰乙基三氯硅烷为初始反应物合成氰乙基三乙酰氧基硅烷(N1-A),并将其应用于玻璃纤维(GF)的表面改性处理,再通过双螺杆挤出机将改性玻纤与尼龙6(PA6)共混制备了玻璃纤维增强尼龙6复合材料(PA6/GF).考察了硅烷偶联剂N1-A处理液质量分数对复合材料力学性能的影响,并将其与氨基硅烷KH550改性玻纤及市售玻纤进行应用对比.结果 表明:硅烷偶联剂N1-A可以与玻璃纤维发生反应,经过硅烷偶联剂N1-A处理过的玻纤与PA6基体的粘接能力更强,硅烷偶联剂N1-A处理液质量分数对处理效果有影响.复合材料的力学性能随硅烷偶联剂N1-A处理液质量分数的升高,先升高后降低,硅烷处理液的最佳质量分数为0.50％,经硅烷偶联剂N1-A处理的玻纤制备的复合材料比经KH550处理的玻纤及市售玻纤制备的PA6/GF复合材料具有更好的综合力学性能.     

硫酸钙晶须填充PBS的力学性能与热稳定性

硅烷偶联剂(KH550)对硫酸钙晶须(CSW)进行表面处理,运用熔融混炼挤出法制备了CSW/PBS复合材料。动态接触角、EDS和SEM研究结果显示:KH550表面处理改善了CSW填料与PBS基体之间的界面相容性。经KH550处理的CSW填料在PBS树脂中含30%时比未经处理复合材料的拉伸强度、弯曲强度分别提高22.1%和21.7%。差示扫描量热(DSC)和热重分析(TGA)结果表明:5%~20%CSW的添加量可使PBS的结晶温度增加约1~3℃,CSW/PBS复合材料的热分解温度得到提高,偶联剂对CSW表面改性使CSW/PBS复合材料的热稳定性增强。     

偶联剂处理玻纤改性热塑性聚酰亚胺

分别选用KH550、KH560、KH570三种有机硅烷偶联剂处理无碱玻纤粉（GF），采用热模压成型技术制备玻纤增强聚酰亚胺复合材料，对复合材料的力学性能进行了分析和研究。结果表明：以KH550处理30％玻纤得到的复合材料力学性能最好，当其用量为GF质量的0．5％时，拉伸强度提高了35％，弹性模量提高了21．8％，弯曲强度提高了42．1％，冲击强度提高了52．5％。SEM显示KH550处理GF与聚酰亚胺基体之间形成了良好的界面，界面层起到很好的应力传递作用，达到良好的增强、增韧效果。     

尼龙66/煤系高岭土复合材料的制备及性能研究

采用熔融共混法制备了尼龙66/煤系高岭土复合材料,研究了不同高岭土表面处理法和偶联剂用量对复合材料力学性能、颜色和流变性能的影响。结果表明,用不同偶联剂对高岭土进行表面改性处理,均可提高复合材料的冲击韧性,且以KH–550偶联剂质量分数为1.5%时复合材料综合力学性能最佳。随着偶联剂KH–550用量增加,复合材料的颜色由黄黑逐渐变亮白,熔体流动速率(MFR)增大,当KH–550质量分数为1.5%时,复合材料的MFR为14.6 g/10 min,具有很好的流变性能。     

纳米SiO_2和PP-g-MAH对玻纤增强PP复合材料性能的影响

纤维和树脂之间的界面结合强度是决定复合材料性能的关键因素。通过实验研究在玻璃纤维表面涂覆经硅烷偶联剂KH550表面处理的纳米SiO_2以及在PP基体中加入PP-g-MAH对玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的界面结合强度和力学性能的影响。结果表明,纳米SiO_2经KH550表面处理后可以降低其表面能,有利于其在纤维表面分散吸附;纤维表面涂覆纳米SiO_2及在PP中加入PP-g-MAH,有利于增强纤维和树脂之间的界面结合强度,复合材料的层间剪切强度提升了116.06%,拉伸强度提升了109.14%,弯曲强度提升了99.85%。     

微波辐射改性秸秆/HDPE复合材料的界面性能

利用微波接枝偶联剂处理秸秆纤维,采用光学法液滴形态分析系统测定3种不同方法处理的秸秆微粉的动态接触角及表面能变化,并制备相应的复合材料进行力学性能测试.研究结果表明:几种界面改性方法对秸秆微粉均有较好的改性效果,微波/KH550改性效果最佳,微波/钛酸丁酯次之,再次为直接微波处理.经微波处理后秸秆纤维的平衡接触角θe由40.26°上升到42.97°,经微波/钛酸丁酯处理后平衡接触角θe由40.26°上升到50.33°,而发现经微波/KH550处理后平衡接触角θe由40.26°上升到94.01°.而表面能则有不同程度减小,经微波/KH550处理后秸秆纤维表面能接近HDPE基体;经界面改性处理的秸秆纤维,其复合材料的拉伸强度提高0.40%～19.79%,冲击强度提高7.21%～15.29%.动态接触角法研究液体润湿微粉的动力学特性具有快速、准确、操作简单的特点,为研究植物纤维表面改性接枝等提供理论基础.     

短玻纤增强ABS复合材料的研制

介绍短玻纤维增强ABS复合材料的生产工艺,实验对比了处理玻纤用偶联剂种类和加入量、玻纤含量、ABS种类及抗冲改性剂加入量对复合材料性能的影响,结果表明,玻纤用质量分数为1.5%的偶联剂KH550处理,可增强9715A ABS,同时加入质量分数为2%抗冲改性剂的可得到综合性能较好的复合材料。     

BF表面改性对BF/竹/木复合材料胶合性能的影响

木质复合材料的胶合性能是结构用材使用过程中的重要参数,使用硅烷偶联剂KH550、等离子体(PL)、马来酸酐(MA)、盐酯刻蚀(AE)和上述方法的组合对玄武岩纤维(BF)表面进行改性,以促进玄武岩纤维增强竹木复合材料的胶合性能。研究结果表明,对玄武岩纤维增强表面进行上述方法的组合处理效果较佳,BF/竹/木复合材料胶合性能影响依次为MA550PL550AE550KH550。其中:KH550和马来酸酐接枝组合处理后,复合材料的竹-纤维胶层的剪切强度达到8.64MPa,木-纤维胶层剪切强度达到8.47 MPa;竹-纤维胶层KH550和马来酸酐接枝组合处理后比只经过KH550处理的提高了50.45%,木-纤维胶层无纤维剥离。     

硅烷偶联剂对高密度聚乙烯/甜高粱渣复合材料性能的增强机制

采用硅烷偶联剂KH550改性处理甜高粱渣(SSS),制备高密度聚乙烯/改性甜高粱渣(HDPE/SSS)复合材料。研究KH550质量分数对SSS表面官能团及微观形貌的影响,并对HDPE/SSS复合材料的微观形貌、静态力学性能、蠕变行为、应力松弛行为及表面亲/疏水性进行系统的探究。结果表明:随着KH550质量分数的增加,复合材料的静态力学强度(拉伸、弯曲和冲击)均呈现先上升后下降的趋势;KH550有效提高复合材料的热稳定性、抗蠕变性能和抗应力松弛性能;复合材料的表面疏水性随KH550用量的增加而增强。当KH550质量分数为3%时,复合材料的界面结合情况较好,其静态力学强度、抗蠕变性能和抗应力松弛最佳。     

偶联剂对nano-ZnO/HDPE复合材料性能的影响

通过熔融共混法制备出不同硅烷偶联剂(KH550,KH560)改性的nano-ZnO/HDPE复合材料,并考察了偶联剂及ZnO含量对复合材料性能的影响。结果表明:改性nano-ZnO对HDPE基体起到了明显的增强增韧的效果,当改性nano-ZnO含量为0.2%～0.5%时,复合材料的力学性能最好。此外,nano-ZnO在HDPE中起异相成核剂的作用,从而使体系的熔融温度、结晶温度和结晶度升高。经KH560处理的nano-ZnO/HDPE复合材料的力学性能和结晶性能均优于经KH550处理的nano-ZnO/HDPE复合材料的性能。     

二氧化硅气凝胶/玻纤棉复合材料 导热性的研究

设计制备了二氧化硅气凝胶粉体材料,使用KH550将其表面改性后与粘结剂醋酸乙烯-乙烯共聚乳液搅拌为混合液,在超声波清洗器中将厚度为9mm的玻璃纤维针刺棉浸入混合液中之后,干燥制备得二氧化硅气凝胶/玻纤棉复合材料。结果表明采用KH550表面改性的二氧化硅气凝胶材料在水性粘结剂中的溶解性良好,超声波处理有助于二氧化硅气凝胶材料均匀分散于玻璃纤维棉中;含二氧化硅气凝胶材料的玻璃纤维棉导热系数明显下降,且随温度升高,其隔热性能比普通玻璃纤维棉更好。对二氧化硅气凝胶/玻纤棉复合材料的导热机理进行了研究,结果表明二氧化硅气凝胶材料的存在有效削弱了玻璃纤维棉的热桥效应及其气相导热效果。     

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。     

偶联剂对玻璃纤维增强环氧复合材料吸湿及力学性能的影响

采用有机硅偶联剂KH550和KH560对玻璃纤维表面预处理或与基体混合,研究了偶联剂对玻璃纤维增强环氧复合材料(GF/E-51)的吸湿及力学性能的影响.结果表明,偶联剂KH550和KH560预处理法使平均吸湿速率分别下降了31.8%和59.4%,但对饱和吸湿量基本没有影响,而与基体混合则使饱和吸湿量分别增加了36.4%和17.1%;通过有机硅偶联剂KH550和KH560处理能显著提高干燥GF/E-51试件的层间剪切强度,而通过与基体混合,添加5%的KH550或KH560,使剪切强度分别提高了38.5%或55.6%;而通过对玻璃纤维表面预处理,KH550和KH560使剪切强度分别提高了16.9%和14.9%.但是,对饱和吸湿的GF/E-51试件,仅KH550对玻璃纤维表面预处理的一种GF/E-51试样的剪切强度提高了10.3%.     

碳纤维经氧等离子/KH550处理后的表面形态和结构

碳纤维(CF)表面经氧等离子、KH550和 LiAlH_4处理后,其物理和化学性能得以改善.由于提高了 CF 和树脂间的联结,使 CF 复合材料的层间剪切强度提高50%以上,在湿热下的强度保留率达94%以上.使用纤维接触角测定仪,SEM 和 XPS 等对 CF 表面的浸润性、形态和化学组成进行了研究.实验指出:CF 经等离子和 KH550处理后,其临界表面能有了提高;CF 本身仅受氧离子刻蚀,故其拉伸强度的损失小于其他处理方法.     

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。     

硅烷偶联剂对玻纤/聚丙烯复合材料的影响

分别选用KH550、KH570两种硅烷偶联剂处理无碱无捻粗纱,采用挤出、注塑成型技术制备玻纤增强聚丙烯复合材料,对复合材料进行了分析和研究。结果表明：硅烷偶联剂具有提高GF/PP复合材料性能的作用。SEM显示KH570处理GF与PP基体之间形成了良好的界面,界面层起到很好的应力传递作用,达到良好的增强效果。     

偶联剂表面处理对环氧基泡沫复合材料性能的影响

选用偶联剂KH550对玻璃微珠进行处理,来制备环氧基泡沫复合材料,研究w(KH550)对环氧基泡沫复合材料弯曲强度和压缩强度、热性能以及吸水率的影响。结果表明,随着偶联剂质量分数的增加,复合材料的弯曲强度、压缩强度以及初始热分解温度呈现出先增加后降低的变化趋势,但最大热分解温度和玻璃化转变温度(T_g)变化不大。当w(KH550)=2%时,复合材料的性能最好。此外,吸水率测试结果显示,与未经偶联剂处理体系相比,经KH550处理复合材料在沸水中浸泡12h后的吸水率增长速度显著减慢,这与偶联剂在玻璃微珠与环氧树脂基体之间的界面作用有关。     

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。     

偶联剂与相容剂协同处理对马尾松木粉/PE复合材料性能的影响

为改善马尾松木粉/聚乙烯(PE)复合材料的性能,采用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)、乙烯基三甲氧基硅烷(A171)对马尾松木粉进行表面处理,研究不同偶联剂与相容剂聚乙烯接枝马来酸酐(MAPE)协同处理对压制成型马尾松木粉/PE复合材料物理力学性能的影响。接触角测试与红外分析表明硅烷偶联剂成功接枝到木粉表面,且三种硅烷偶联剂处理均可降低马尾松木粉表面极性。三种硅烷偶联剂和MAPE均可提高复合材料的弯曲强度,同时会降低复合材料的吸水性和冲击强度。其中,利用KH550和MAPE协同处理制备复合材料的综合性能最好,处理后复合材料的静曲强度提高了88.55%、24 h吸水率降低了75.84%。