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。     

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。     

纳米纤维素/聚乳酸复合材料的制备与研究

利用纳米纤维素(CNFs)对聚乳酸(PLA)进行增强改性,通过浸渍法制备CNFs/PLA复合材料。测试了CNFs/PLA复合材料的红外谱图、力学性能、热膨胀系数和透光率,并用扫描电镜(SEM)分析了复合材料的拉伸断面。实验结果表明,CNFs的加入,使复合材料的力学性能和热稳定性得到显著提高,CNFs与PLA是通过物理作用结合在一起的,CNFs的加入使得PLA对紫外线的阻挡效果增强。从SEM图分析可知,CNFs与PLA结合得很好。比较木粉和棉花两种原料制备的CNFs对复合材料性能的影响可知,木粉制备的CNFs对提高PLA的性能更好。     

不同改性方法对竹纤维增强环氧树脂复合材料性能的影响

采用碱/硅烷偶联剂(KH550)和碱/KH550/二苯甲基二异氰酸酯(MDI)对竹纤维进行表面改性,并制备了环氧树脂/竹纤维复合材料,研究了两种表面改性方法对复合材料的力学性能及热稳定性的影响.结果表明,竹纤维经改性后,复合材料的拉伸强度显著提升,两种改性方法制备的复合材料在拉伸强度上无较大区别,但与碱/KH550改性...     

硅烷偶联剂改性酸性硅溶胶对PP性能的影响

研究了未改性酸性硅溶胶(Sol)、硅烷偶联剂(KH550和KH560)改性Sol作为成核剂对聚丙烯(PP)结晶行为、力学性能及光学性能的影响。结果表明:同其他两种Sol(未改性和KH560改性)相比,KH550改性Sol(Sol/KH550)对PP的异相成核作用更明显,对PP球晶具有更好的细化效果,使PP具有更优异的力学性能和光学透明性;另外在几种成核体系中,PP/Sol/KH550具有最高的结晶度、结晶温度和熔融温度,分别达到48.95%、119.87℃和163.16℃。     

PBS/增塑淀粉复合材料的制备与性能

比较了4种不同偶联剂对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/增塑淀粉复合材料力学性能的影响,并探讨了KH550改性的增塑淀粉用量对复合材料力学性能的影响,采用差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)和红外光谱仪(FT-IR)进行了表征。结果表明,偶联剂种类对复合材料拉伸强度的影响顺序为KH560、KH550、NDZ-201和AEG,对断裂伸长率的影响顺序为AEG,KH550,NDZ-201和KH560;随KH550含量的增加,PBS/增塑淀粉复合材料的拉伸强度和断裂伸长率得到增加,当含量大于淀粉用量的1. 5%后,影响较小。当加入30%的KH550改性增塑淀粉,拉伸强度较纯PBS下降55. 79%;断裂伸长率下降60. 27%。DSC结果表明,改性增塑淀粉对PBS的结晶和熔融行为影响较小。红外光谱显示,PBS/增塑淀粉复合材料比纯PBS在3 362 cm~(-1)和1 628 cm~(-1)处多出现了羟基和羰基的特征峰。POM显示,加入改性增塑淀粉后,PBS仍出现环带球晶特征,但随淀粉含量的增加,PBS球晶出现的缺陷越多。     

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。     

HGB表面改性及粒径分布对ABS/HGB性能影响

研究空心玻璃微珠(HGB)的表面改性和粒径分布对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)/HGB复合材料力学性能的影响.结果表明:HGB的表面改性可以提高ABS/HGB复合材料的拉伸、弯曲和冲击强度;硅烷偶联剂KH550的改性效果优于KH560的;粒径分布窄的HGB填充ABS复合材料具有较高的拉伸、弯曲和冲击强度.     

玻璃纤维对聚乳酸力学性能的影响

采用熔融复合和模压成型工艺,分别制备玻璃纤维(GF)增强聚乳酸(PLA)复合材料及其经KH550表面改性的复合材料。通过扫描电镜观察和力学性能测试,系统研究玻璃纤维和KH550的用量对玻璃纤维改性聚乳酸复合材料的微观形貌、冲击、弯曲和拉伸强度的影响。结果表明含KH550的复合材料中玻璃纤维表面被聚乳酸基质包覆。当聚乳酸与玻璃纤维质量比为7∶3时,复合材料的冲击、弯曲和拉伸强度达到最大,分别为17.33 kJ/m2、96.23 kPa和75.24 kPa。与纯PLA的相比,分别增加8.31%、20.2%和25.4%。当复合体系中添加一定量(1.2%)KH550,体系的这些性能有所改善,分别达到18.52 kJ/m2、110.34 kPa和77.59 kPa。     

玄武岩纤维增强高密度聚乙烯复合材料的制备与性能研究

以高密度聚乙烯(HDPE)为基体、玄武岩纤维(BF)为增强材料,通过熔融共混、注塑成型制备了HDPE/BF复合材料,对比研究了未改性和硅烷偶联剂KH550改性对复合材料性能的影响,探究了不同BF含量对复合材料的热稳定性、导热性、加工流动性和力学性能的影响。结果表明：改性BF表面存在KH550分子,含改性BF的复合材料的各项性能均优于含未改性BF的复合材料;含10 wt%改性BF的复合材料使其流动速率提高了约65%,改性BF使HDPE的熔融温度最大提高了约3℃,但大幅降低了HDPE的结晶性能;含30 wt%改性BF的复合材料导热系数为0.364 2 w/mK,比纯HDPE提高了17%。改性BF可以有效提高复合材料的力学性,尤其是15%含量时缺口冲击强度提升了65%。未改性BF对HDPE性能也有提高,但提升幅度均低于改性BF。     

玄武岩纤维增强高密度聚乙烯的力学性能

玄武岩纤维(BF)未经改性处理和经硅烷偶联剂(KH–550和KH–570)进行处理后,添加到高密度聚乙烯(PE–HD)基体树脂中,增强PE–HD的力学性能,用傅立叶变换红外光谱和扫描电子显微镜对硅烷偶联剂处理的BF进行表征,同时,用SEM观察BF增强PE–HD复合材料的拉伸断面。结果表明,随着未经改性处理BF添加量增加,PE–HD复合材料的拉伸强度、弯曲强度逐渐提高,当添加量达到30%时,拉伸强度达到45.5 MPa,提升79.1%;弯曲强度达到41.3 MPa,提升118.9%。经KH–550和KH–570处理的BF添加量达到20%时,PE–HD复合材料的拉伸强度均达到45 MPa以上,其后随着BF添加量继续增加,拉伸强度变化不大,而弯曲强度随BF添加量的增加逐渐增大。当BF添加量达到30%时,BF改性与否对PE–HD复合材料的力学性能的影响不大。当改性BF添加量为5%~15%时,KH–550改性的PE–HD复合材料的力学性能较KH–570改性的高;当改性BF添加量为20%,25%时,KH–570改性的PE–HD复合材料的力学性能较KH–550改性的高。     

表面处理对可生物降解黄麻/PLA复合材料结构和性能的影响

采用注塑成型法制备了生物降解黄麻短纤维增强PLA复合材料,通过力学性能测试及SEM,探讨了碱处理、碱和硅烷偶联剂KH550同时处理对复合材料结构和性能的影响。结果表明:两种处理方法均能够增加黄麻纤维的表面粗糙度,但碱和偶联剂KH550同时处理的效果要优于碱处理,且KH550改善了黄麻短纤维与PLA树脂之间的界面黏结性能提,高了黄麻/PLA复合材料的拉伸强度和弯曲强度。     

Effects of modified attapulgite on the properties of attapulgite/epoxy nanocomposites

The aim of this work is to figure out the true effects of filler modification in attapulgite (ATP)/epoxy (EP) nanocomposites through comparing the properties of composites containing pristine or modified ATP clay. ATP particles were first pretreated by a silane coupling agent KH550 and cationic surfactant cetyl trimethyl ammonium bromide (CTAB) separately, and then a series of nanocomposites were prepared with varied clay loadings. Fourier transform infrared spectroscopy and thermogravimetric analysis were used to confirm the modification. The wicking experiment showed the compatibility of ATP with EP increased after modification, especially for CTAB‐ATP, which was discovered to exhibit the highest affinitive ratio. Mechanical and thermal properties of the composites were enhanced on the introduction of ATP. Regarding the efficiency of mechanical reinforcement, KH550 was superior to CTAB at lower ATP loadings (<2 wt%), whereas CTAB became relatively more effective at higher loadings. POLYM. COMPOS., 2013. © 2012 Society of Plastics Engineers     

SiO2气凝胶纤维隔热复合材料的常压制备及性能表征

SiO₂气凝胶的力学性能较差,隔热性能较强,为了使其成为良好的隔热材料,本文提出一种SiO₂气凝胶纤维隔热复合材料的制备方法。以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,玻璃纤维和陶瓷纤维为增强体,硅烷偶联剂KH550和KH570为纤维处理剂,在常压条件下制备SiO₂气凝胶纤维隔热复合材料,并对材料性能进行表征。结果表明:前驱体中十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)含量越高,复合材料中SiO₂气凝胶导热系数越低,低至0.028 W/(m·K);使用硅烷偶联剂KH550时,基体和纤维之间结合的紧密程度更高;纤维的加入使SiO₂气凝胶的力学性能达到很高水平;当前驱体中TEOS与CTAB摩尔比为1∶0.022时,经KH550处理的玻璃纤维/SiO₂气凝胶复合材料导热系数为0.054 W/(m·K),力学性能良好,隔热性能最优。     

石墨烯对聚四氟乙烯导热和摩擦磨损性能的影响

针对聚四氟乙烯(PTFE)导热性能和耐磨损性能较差的问题,将石墨烯经过氧化氢预处理后,再用硅烷偶联剂KH550对其进行表面改性,然后采用冷压烧结法制备了PTFE/石墨烯复合材料,研究了不同用量下改性和未改性石墨烯对复合材料电性能、导热性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明,随着石墨烯用量增加,复合材料的体积电阻率逐渐下降,但在石墨烯质量分数为0%~2%时,复合材料体积电阻率基本处于同一数量级,仍为绝缘材料;当石墨烯质量分数由0%增加至2%时,复合材料的导热系数明显提高,磨损量明显降低,而摩擦系数先升高后降低,但变化幅度较小。与未改性石墨烯相比,KH550改性石墨烯填充的复合材料具有更高的导热性能和摩擦磨损性能。     

有机改性硅藻土对发泡酚醛树脂的影响

通过加入有机改性硅藻土来改善酚醛树脂的性能,测试其对发泡酚醛树脂同化时间、磨损率、阻燃性等参数的影响.实验结果表明:添加硅烷偶联剂( KH550)及十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性的硅藻土,均可提高发泡酚醛树脂的阻燃性与耐磨性,在添加质量分数为10％时,发泡酚醛的阻燃性有最大程度的提高,随着有机硅藻土的加入量的增加,发泡酚醛树脂的磨损率显著降低.     

Mechanical and tribological properties of nitrile rubber filled with modified molybdenum disulphide

In this work, cetyl trimethyl ammonium bromide (CTAB), silane coupling agent (KH570) and polyethylene glycol (PEG) were used to modify the surface property of molybdenum disulphide (MoS₂). MoS₂/nitrile rubber (NBR) composites were directly prepared by mechanical blending. Meanwhile, the effects of loading content of MoS₂, the kinds of modifiers on the mechanical and tribological properties of the composites were evaluated. The dispersion of fillers in rubber matrix and the worn surface of the composites were analysed by SEM. Results showed that the properties of MoS₂/NBR composites prepared by CTAB modified MoS₂ were superior to that of KH570 or PEG modified MoS₂ and unmodified MoS₂ because of strong opposite charges attraction between cetyl trimethyl ammonium cation and MoS₂ surface. When adding 10?phr CTAB modified MoS₂ in rubber matrix, the dispersion of filler was optimum, and the coefficient of friction of composite was the lowest in the prepared composites.     

ABS高胶粉增韧PLA合金材料的研究

研究了不同配方体系的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)高胶粉/聚乳酸(PLA)共混合金的力学性能、熔体流动性、注塑加工性,并通过SEM、DMA对ABS高胶粉/PLA共混合金的微观结构、相容性进行了表征。结果表明:ABS高胶粉大大提高了PLA的冲击强度和断裂伸长率,但拉伸强度和模量有所降低;增加ABS高胶粉含量,合金熔体流动性能、注塑加工性能均呈下降趋势;当ABS高胶粉质量分数为10%时,合金的熔体质量流动速率与纯PLA相当,熔体流动性较好,tanδ谱图和SEM照片也表征:此配方体系下的合金相容效果最佳。     

界面改性对聚乳酸/Lyocell纤维复合材料结构与性能的影响

采用熔融共混法制备了聚乳酸（PLA）/Lyocell纤维复合材料,并通过力学性能、差示扫描量热仪、维卡软化温度及扫描电子显微镜等研究了硅烷偶联剂（KH550）和六亚甲基二异氰酸酯（HMDI）对复合材料结构与性能的影响。结果表明,与KH550相比,HMDI界面改性的效果较佳;随着偶联剂HMDI含量的增加,复合材料的力学性能呈现先增后减的趋势,当其含量为1 %（质量分数,下同）时,复合材料的维卡软化温度较未添加偶联剂时提高了5.1 ℃,且拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量和缺口冲击强度也比未添加HMDI时分别提高了57.1 %、10.5 %、32.3 %、19.5 %和23.7 %。