环氧树脂/棕榈酰氯改性玉米秸秆复合材料力学性能研究

以棕榈酰氯改性的玉米秸秆作为填料,将环氧树脂（EP）作为基体树脂,制备环氧树脂/改性玉米秸秆生物质复合材料。利用红外光谱和X射线光电子能谱对改性前后的秸秆进行结构表征,采用电子万能试验机对复合材料进行力学性能分析,利用扫描电子显微镜对复合材料的微观形貌进行分析。结果表明,红外谱图中在1 754 cm^-1处有新的C=O特征伸缩振动峰出现;X射线光电子能谱图中C1（C=C、C—C）、C2（C—O）含量分别从47.85 %和40.24 %下降到41.30 %和30.64 %,C3（C=O）、C4（C—O—C）含量分别从9.12 %和2.79 %增加到20.56 %和7.20 %,说明改性后玉米秸秆疏水性增强,与EP的相容性得到改善;随着玉米秸秆含量的增加,EP复合材料的拉伸性能与纯EP比增加了100.3 %和157.77 %;弯曲强度呈现出先增加后下降的趋势;未改性秸秆添加量达到10 %时,冲击强度最大比纯EP提高了16.8 %,而改性后秸秆的含量达到15 %时,比纯EP提高了70.53 %。     

农业废弃秸秆纤维填充聚氯乙烯复合材料相容性的实验探究

采用NaOH溶液浸泡、乙酸酐处理、添加硅烷偶联剂KH570和微波辐照的方法对玉米秸秆纤维进行表面处理,探讨不同实验条件下界面的相容性对复合材料力学性能、热稳定性和防水性能的影响。结果表明:碱溶液蚀刻和微波辐照均可以有效降低秸秆纤维的表面极性,并提高纤维在PVC内部的分散性,从而达到增强界面相容性的效果。与碱溶液蚀刻相比,微波辐照改性的复合材料的力学性能、热稳定性能和防水性能均显著提升。硅烷偶联剂KH570和乙酰化处理可以分别在秸秆纤维表面接枝羧基和乙酰基,从而增强复合材料的相容性。同时,由于乙酸酐力学性能较差,偶联剂对复合材料的性能提升效果优于乙酰化的效果。因此,偶联剂的接枝更适用于优化植物纤维填充PVC复合材料的相容性和性能。综合实验结果,通过微波辐照和偶联剂接枝处理提升秸秆纤维填充PVC复合材料的相容性具有更高的效率和更良好的效果。     

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。     

木质纤维增强环氧树脂复合材料的制备及性能研究(摘要)

<正>天然植物纤维增强环氧树脂复合材料具有低成本、低能耗、环境友好等优良特性,近年来成为国内外研究热点,受到广泛关注。然而,天然植物纤维存在易吸湿、与基体树脂相容性差等缺点,在复合材料中的应用受到限制。本研究以木材剩余物杨木枝桠材为原料,通过机械粉碎法及化学机械浆法制备了杨木粉、杨木纤维;分别采用桐马酸酐甲酯、异氰酸酯/硅烷偶联剂和长链不饱和脂肪酸对杨木粉及杨木纤维表面改性,经热压成型制备了木质纤维增强环氧树脂复合材料。改性木质纤维表面疏水性高,与环氧树脂具有良好的界面相容性;制备的木质纤维增强环氧树脂复合材料,性能与     

香蕉纤维的表面改性及其增强环氧树脂复合材料的性能研究

采用硅烷偶联剂(A-174)偶联、高锰酸钾接枝和乙酰化包覆等3种方法对香蕉纤维进行表面改性,制备了改性香蕉纤维增强环氧树脂复合材料,测试其拉伸、弯曲、压缩、冲击等力学性能。结果表明,偶联、接枝、包覆等表面改性均能明显改善香蕉纤维与基体树脂的相容性,提高复合材料的力学性能,其中偶联改性的效果最好。当改性香蕉纤维含量为10wt%时,与未改性的香蕉纤维比较,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、压缩强度分别提高了1.8、1.0、2.6倍;随着纤维含量的增加,复合材料的力学性能明显提高。     

专利介绍

一种活化剂改性橡胶用无机填料及其制备方法申请公布号:CN 114381035A申请公布日:2022年4月22日申请人:青岛科技大学发明人:汪传生、肖瑶、边慧光等本发明介绍了一种活化剂改性橡胶用无机填料及其制备方法。将环保无害的阴离子表面活性剂作为活化剂,将表面含有羟基的极性填料作为载体,并对活化剂和极性填料进行预处理以减弱填料的亲水性,提高填料在橡胶基体中的分散等级,预处理后的疏水性填料的界面接触和活化指数增大,使用磁力搅拌器改性制备活化剂负载型橡胶用疏水性填料。与直接加入极性填料和活化剂制备的橡胶复合材料相比,含有活化剂负载型疏水填料的橡胶复合材料的耐老化性能提升,滚动阻力降低,硫化时间缩短,在增强橡胶填料相容性和提高橡胶制品性能的同时,解决了极性填料与橡胶的相容性差以及混炼过程中吃料困难的问题,降低了能耗。     

玉米秸秆木质素改性环氧树脂的制备与性能

将玉米秸秆木质素与双酚A环氧树脂混合,于100℃下预处理1 h,以改善环氧树脂的性能。对预处理后环氧树脂的黏度进行了测试,对改性环氧树脂与聚酰胺固化后材料的力学性能、动态力学性能、热稳定性以及燃烧性能进行了综合测试,考察了不同质量分数的玉米秸秆木质素对改性环氧树脂性能的影响。结果表明:以固化体系的总质量为基准,在w(木质素)=0~7%的范围内,与未添加木质素的环氧树脂相比,随着木质素质量分数的增加,改性环氧树脂22℃下的黏度从1 220 m Pa·s增大到13 220 m Pa·s;改性环氧树脂固化物的弯曲强度随木质素质量分数的增加先升高后降低,在w(木质素)=3%时达到最大值83.2 MPa,但其冲击强度下降,由20.7 MPa降低为13.6 MPa;改性环氧树脂固化物的玻璃化转变温度(Tg)随木质素质量分数的增加而增加,w(木质素)=5%时Tg提高了4.8℃;改性环氧树脂固化物的热稳定性有所改善,w(木质素)=7%时热失重50%的温度提高13℃,同时木质素的加入能够改善环氧树脂的阻燃性能。     

秸秆纤维的改性对PBS复合材料性能的影响

采用改性剂改性后的玉米秸秆纤维增强聚丁二酸丁二醇酯(PBS),利用热压工艺得到了秸秆纤维/PBS复合材料;研究了苯甲酸、硬脂酸、硅烷、壳聚糖及乙酸5种改性剂对经超声波处理后的秸秆纤维/PBS复合材料性能的影响;采用EDS、SEM、FTIR及WXRD对改性前后的纤维及复合材料进行了分析.研究结果表明:5种改性剂对纤维均有改性效果,苯甲酸质量分数为2%-3%时,复合材料力学性能最优.     

环氧化木质素改性环氧树脂的性能研究

将玉米秸秆木质素环氧化后用于环氧树脂的共混改性。借助力学性能测试、扫描电镜观测、红外光谱分析和动态力学分析等方法研究了环氧化木质素在聚乙二醇助溶作用下对环氧树脂/聚酰胺体系力学性能、微观相容性、动态力学性能的影响。结果表明,环氧化木质素与环氧树脂/聚酰胺体系的相容性较佳,能够参与并促进环氧树脂的固化,并可与聚乙二醇协同增韧环氧树脂。随着环氧化木质素添加量的增加,环氧树脂固化物的抗弯强度、抗冲击强度、储能模量和玻璃化转变温度呈现先增加后减小的趋势,当环氧化木质素添加量为8%时,环氧树脂固化物的力学性能和耐热性能提升较大。     

玉米秸秆纤维/环氧树脂复合材料的制备与性能研究

以缩二脲改性的环氧树脂为粘胶剂,玉米秸秆纤维为增强材料,多异氰酸酯为相容剂,丁基缩水甘油醚为稀释剂制备玉米秸秆纤维/环氧树脂复合材料。利用FTIR对其进行结构分析,万能试验机进行力学分析,并研究了玉米秸秆纤维用量对复合材料力学性能和耐水性的影响。结果表明,当粘胶剂质量分数为15%,相容剂与秸秆纤维质量比为1∶3时所制备的复合材料具有良好的力学性能,厚度溶胀率和吸水率较低,是一种性能较为优良的新型环保型复合材料。     

表面化学改性碳酸钙晶须对环氧树脂杂化材料的结构性能影响

利用硅烷偶联剂对碳酸钙晶须表面进行化学改性,研究了表面改性对环氧树脂/碳酸钙晶须复合材料的结构与性能的影响。研究结果表明,表面化学改性能够增加环氧树脂与碳酸钙晶须的相容性,增强碳酸钙晶须与环氧树脂之间的相互作用,改善碳酸钙晶须在环氧树脂中的分散。碳酸钙晶须与环氧树脂之间的界面相互作用是复合材料能够大幅度提高冲击强度的主要原因。     

氧化石墨烯增强环氧树脂复合材料的制备与性能

利用二乙烯三胺在氧化石墨烯(GO)表面引入氨基基团得到改性GO,然后与环氧树脂(EP)复合,制备出GO增强EP复合材料。性能测试结果表明,该复合材料具有良好的疏水性及力学性能。复合材料的吸水率随着改性GO含量增加先降低后提高,当改性GO含量为0.2%时,吸水率最低,浸泡12 d后吸水率为0.125%,与纯EP相比降低了81.48%,当改性GO含量继续增加,由于复合材料界面局部空隙的增加,吸水率反而大幅上升。复合材料的拉伸强度、冲击强度随着改性GO含量增加先提高后降低,当改性GO含量为0.05%时,拉伸强度、冲击强度最高,分别为50.94 MPa,5.78 k J/m2,相比纯EP增加了104%和90%。综合考虑,当改性GO含量为0.05%时,复合材料的分散性能、疏水性及力学性能较优。     

环氧树脂/改性SiC复合材料的制备及性能

采用硅烷偶联剂KH-560和丙烯酰胺对SiC进行表面改性,将其添加到环氧树脂中制备环氧树脂/改性SiC复合材料.采用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪以及接触角测试仪探究改性SiC的性能,并对复合材料的性能进行测试.结果表明:SiC表面带有憎水基团,与环氧树脂相容性提高;SiC用量为环氧树脂质量的20％时,拉伸强度和弯...     

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%。     

4A沸石表面改性的研究

表面改性是改善亲水性无机化合物与疏水高聚物的相容性最简单、有效的方法之一。以硬脂酸钠为表面改性剂，分别采用干法改性、湿法改性和水热法改性3种方法对4A沸石进行改性，对改性前后的4A沸石进行XRD、FTIR、活化度表征，并测试其吸水性能，比较这3种改性方法对4A沸石的表面改性效果。结果表明：这3种改性方法均不改变4A沸石的结构，干法改性、湿法改性和水热法改性对沸石表面疏水化效果逐渐提高，水热法改性的4A沸石，其活化度高达72.9%，吸水率明显降低，有效防止团聚、结块。     

球形二氧化硅颗粒表面的疏水改性及其性能研究

比较了硬脂酸钠、四乙氧基硅烷以及乙烯基烷氧基硅烷／N烯酸缩水甘油醚复合改性球形SiO2的改性效果。对改性前后SiO2颗粒样品的接触角、含水率、吸油值以及环氧树脂分散液黏度的测定结果表明：不同类型的改性剂都能不同程度地提高SiO2表面的疏水性，其中复合改性后SiO2样品的亲油性得到明显改善。同时用扫描电子显微镜对固化后的复合材料断面观察发现：复合改性SiO2颗粒与环氧树脂间的界面模糊，表明其亲合性明显优于未改性SiO2。复合材料的力学性能测试结果表明，复合改性SiO2复合材料的拉伸强度增加了35％，弯曲强度增加了42％，而硬脂酸钠改性却弱化了界面作用，复合材料的强度有所下降。     

改性凹凸棒土对软质聚氯乙烯中增塑剂抽出性的影响

采用硅烷偶联剂对凹凸棒土(ATP)纳米粒子一次改性后,再引入硬脂酸进行复合改性处理,得到了表面有机化、强疏水性的ATP,通过红外光谱分析、接触角测试、比表面积测试以及热重分析研究了改性前后ATP的结构和性能变化。采用熔融复合法制备了软质聚氯乙烯(PVC)/ATP纳米复合材料,测定其溶剂抽出性能、力学性能等。结果表明,复合改性后的ATP与PVC相容性较好,降低了PVC中增塑剂在溶剂中的抽出率,并提高了其力学性能。     

环氧树脂/改性Si_3N_4复合材料的制备与性能研究

对氮化硅(Si_3N_4)进行表面接枝改性,然后将其添加到环氧树脂中制备出环氧树脂/改性Si_3N_4复合材料。利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、粒度分析仪以及扫描电子显微镜(SEM),探究了Si_3N_4的改性效果;同时对所制备的环氧树脂/改性Si_3N_4复合材料进行了性能测试。结果表明:改性Si_3N_4的粒径增大,分散性提高;环氧树脂/改性Si_3N_4复合材料的力学性能随着改性Si_3N_4用量的增加先提高后降低,其中当改性Si_3N_4用量为20%时复合材料的力学性能达到最佳;复合材料的导热性能和介电性能均随着Si_3N_4用量的增加而提升。改性Si_3N_4填充复合材料的综合性能优于未改性Si_3N_4填充的复合材料。     

稻秸秆/玉米淀粉胶复合材料的制备及性能

以玉米淀粉为原料,H2O2为氧化剂,制得氧化玉米淀粉胶。利用模压方法制备了稻秸秆/玉米淀粉胶复合材料,基于正交试验方法,研究了原料配比对复合材料的密度、抗压强度、吸湿性及可降解性能的影响。结果表明:稻秸秆/玉米淀粉胶复合材料密度随稻秸秆含量增加,先升高后降低;当稻秸秆含量为16.3%时,复合材料密度最小;随玉米淀粉胶含量增加复合材料抗压性能降低。当稻秸秆∶改性淀粉∶玉米淀粉胶∶滑石粉∶碳酸氢氨的质量比为6∶9∶15∶5∶1时,复合材料抗压强度较高。稻秸秆/玉米淀粉胶复合材料在潮湿环境下的降解性能良好,但与聚苯乙烯泡沫塑料相比易吸潮。     

等规聚丁烯-1/玉米秸秆复合材料的制备与性能研究

使用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)改性生物质废弃物玉米秸秆粉(CP),以期改善其与聚合物的相容性,并将其引入等规聚丁烯-1(iPB)基体中制备iPB/CP复合材料,考察了改性前后复合材料的力学性能、热变形温度及微观形貌.结果表明,KH570成功的接枝到CP表面,经过KH570改性后的复合材料...