秸秆纤维/聚丙烯复合材料的制备及性能研究

以秸秆纤维和聚丙烯为原料,利用双螺杆挤出机共混挤出造粒,然后热压成型制备聚丙烯木塑复合材料。研究了秸秆纤维的用量、偶联剂的种类及用量对该复合材料力学性能和热性能的影响。结果表明:经偶联剂处理后,复合材料的韧性有明显提高,其中,硅烷偶联剂含量为秸秆的10wt%时,可使复合材料的冲击强度在秸秆浓度0.1%时提高91.46%。电镜分析其断面微观结构表明偶联剂处理增加了基体与纤维的界面结合,复合材料的热重实验表明秸秆对复合材料的热稳定性基本没影响。     

循环挤出加工对木粉/高密度聚乙烯复合材料性能的影响

考察了高密度聚乙烯(HDPE)基木塑复合材料(WPC)在经过挤出机7次循环挤出后性能的变化情况,并加入抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010),研究了1010在循环加工过程中对材料性能的影响。实验结果表明,WPC的力学性能会随着加工次数增加明显下降,弯曲、拉伸和冲击强度分别下降约16%、20%和25%。WPC的结晶度则先降低后上升,储能模量和复数黏度都会不同程度地降低,热重分析则显示填充相木粉和基体HDPE都只发生了有限降解。而1010的加入使WPC的弯曲和拉伸强度略有降低,但会使冲击强度升高3%~7%,使WPC的结晶度提高1%~8%,使WPC的吸水率增大1.5%~7%。     

竹材加工剩余物酸活化法制备竹活性炭与结构表征

利用竹材加工剩余物,如竹蔸、竹节和竹枝,制备竹炭.再以H3PO4为活化剂,在活化温度为700℃时制备竹活性炭,测定了竹活性炭对亚甲基蓝的吸附情况,并进行了结构表征.实验结果表明, H3PO4溶液的质量分数为45%时,制备的竹活性炭对亚甲基蓝的吸附效果最好,而竹蔸、竹节和竹枝活性炭中又以竹蔸活性炭吸附性能最好.在30℃时酸法竹蔸活性炭对亚甲基蓝的最大吸附量达到272.3mg/g.竹枝炭、竹节炭与竹篼炭的孔隙度分别为0.656、0.698和0.740,酸活化后竹枝活性炭、竹节活性炭和竹篼活性炭的孔隙度则分别达到0.690、0.715和0.755.竹篼炭和酸法竹篼活性炭比表面积分别为110.3536m2/g和462.0694m2/g,孔容分别为0.09047cm3/g和0.235291cm3/g,平均孔径分别为31.5517(A)和20.3685(A).红外光谱显示竹炭酸活化后,表面含氧基团增加,非极性基团减少.     

WPP-MSS-POE-g-MAH复合材料的制备及表征

为提高废旧聚丙烯(WPP)-高梁秸秆粉(SS)复合材料的冲击强度和阻燃性能,以硅烷KH550-钛酸酯TCA201复合偶联剂改性SS(MSS),并在WPP-MSS中加入POE-g-MAH进行增强增韧;通过FTIR、XRD、TG对改性前后的SS进行表征,并考察SS、复合偶联剂及POE-g-MAH用量对复合材料性能的影响;借助热重-红外联用研究WPP-MSS-POE-g-MAH复合材料的热解特性。结果表明:经质量分数为2%的KH550-TCA201复合偶联剂改性后,复合材料达难燃级别,冲击强度提高49%;当m(WPP)∶m(MSS)∶m(POE-g-MAH)=100∶30∶8时,复合材料的冲击强度增幅达135.6%;复合材料的热解气在280℃以后释放,主要为烷烃、烯烃、CO_2等,同时还有少量醛、酮类气体。     

茶生物质/聚丙烯复合材料的制备与性能研究

为高值化利用茶产业剩余物资源,以废弃茶生物质(Tea biomass,TB)为填料,聚丙烯(Polypropylene,PP)为基体,采用密炼-注塑工艺制备了TB/PP复合材料,考察了茶生物质填料种类、处理方式及其添加量对复合材料结构、形态及性能的影响。实验结果显示,以茶树枝为生物质填料制备的复合材料力学性能最佳,茶梗次之,茶叶最差;茶梗填料经水煮和马来酸酐接枝聚丙烯增容处理后,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、拉伸模量及弯曲模量分别提高了23.4%、9.0%、16.9%和13.9%。SEM图片显示茶梗填料与基体界面相容性提高。随茶梗填料用量的增加,复合材料的拉伸模量、弯曲模量逐渐增大,而拉伸强度及断裂伸长率缓慢下降,吸水率增加,热性能得到改善。当TS添加量为30%(质量分数)时,复合材料的拉伸强度比PP减小7.3%,但弯曲强度、弯曲模量及拉伸模量则分别提高11%、86.1%和54.7%。浸水80h后吸水率为0.89%。     

植物纤维增强聚丙烯复合材料力学性能的研究

以聚丙烯（PP）、废瓦楞纸板制取的植物纤维为原料,采用马来酸酐接枝聚丙烯（MAH-g-PP）、铝酸酯偶联剂、铝钛偶联剂为界面相容剂,研究了植物纤维增强PP复合材料的力学性能。结果表明：未添加界面相容剂时,随着植物纤维用量的增加,复合材料冲击强度急剧下降,弯曲强度和拉伸强度上升;添加界面相容剂MAH—g—PP后。当植物纤维的质量分数为30％时,复合材料的弯曲强度和拉伸强度均达到最大值;在MAH—g-PP、铝酸酯偶联剂、铝钛偶联剂三者中,MAH—g—PP改善植物纤维与PP之间的界面相容性效果最佳;当MAH-g-PP添加质量为植物纤维添加质量的10％时,复合材料的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度及综合性能最佳。     

浅谈森林采伐剩余物的加工与利用

阐述了林区剩余物加工利用的迫切性与重要性．目前剩余物加工利用存在的问题,以及剩余物加工利用的有效途径。     

试论林区剩余物的加工利用

阐述了林区剩余物加工利用的迫切性与重要性，目前剩余物加工利用存在的问题，以及剩余物加工利用的有效途径。     

茶粉/聚丙烯复合材料自然老化性能

为高值化利用茶产业剩余物,拓宽木塑复合材料中植物纤维来源,以茶粉（TD）为有机增强相,聚丙烯（PP）为基体,采用开炼-注塑工艺制备了TD/PP复合材料;为研究其户外应用及老化机制,采用户外自然老化形式考察了老化时间对TD/PP复合材料力学性能、材色及表面形貌的影响,并用FTIR分析了其老化机制。结果表明:与木材纤维相比,TD中纤维素含量更少,而各种形式的抽提物含量要高很多,纤维长径比更小。户外自然老化8个月后,TD/PP复合材料的亮度变化值、红绿轴色品指数变化值、黄蓝轴色品指数变化值及色差值分别为37.64、-10.40、-3.38和39.19;TD/PP复合材料的弯曲、缺口冲击强度、弯曲模量及硬度值分别降低了38.7%、42.4%、41.4%和9.14%。FTIR分析表明,在户外自然老化环境中,TD/PP复合材料中的PP分子链和TD中木质素组分发生了光照降解。SEM照片显示,随户外自然老化时间延长,TD/PP复合材料表面出现裂纹,且裂纹数量逐渐增多,深度和宽度增大,并且局部地方出现粉化现象。      

超微竹炭增强聚丙烯复合材料的制备与性能

为提高聚丙烯(PP)基复合材料的力学性能和热学性能,将不同质量分数的超微竹炭(UFBC)作为增强体引入聚丙烯,通过熔融挤出及注塑成型工艺制备UFBC/PP复合材料。利用SEM和DSC分析、力学强度和吸湿性测试等手段综合表征复合材料性能。结果表明:UFBC与PP基体间界面结合紧密;UFBC的添加对PP复合材料的力学强度有较好的增强效果:UFBC质量分数为30wt%时,UFBC/PP复合材料的拉伸强度和弯曲强度达到较大值,分别为26MPa和54MPa,较纯PP分别提高了9%和18%,UFBC/PP复合材料的耐湿性仍保持较佳水平,吸湿率均小于0.1%;UFBC质量分数为40wt%时,熔融温度提高了3.1℃;UFBC质量分数为50wt%时,UFBC/PP复合材料的结晶温度提高了10.8℃。UFBC的添加有效促进了UFBC/PP复合材料的结晶,改善了其加工性。     

聚丙烯/改性煤系高岭土复合材料的制备与性能

煤系高岭土经过硅烷偶联剂表面改性后,与聚丙烯(PP)树脂熔融共混制备出聚丙烯/改性煤系高岭土复合材料。通过X射线衍射、红外光谱、力学性能和扫描电镜分析,研究了改性煤系高岭土的填充量对复合材料力学性能的影响。结果表明,利用硅烷偶联剂可以实现煤系高岭土的表面改性。改性煤系高岭土填充量为3%时,复合材料具有最佳的冲击韧性。填充量为5%时,复合材料的断裂伸长率达到最大值。随着改性煤系高岭土填充量的增加,复合材料的弯曲强度和弯曲模量逐渐增大,填充量为10%时,二者比纯PP分别提高14.5%和27.5%。     

杜仲翅果壳粉/PVC复合材料力学性能研究

本论文通过采用超微粉碎的方法对杜仲翅果壳进行粉碎、筛选、烘干后与聚氯乙烯(PVC)共混制得PVC木塑复合材料(WPC)。研究了杜仲翅果壳粉的用量及粒径对(未添加DOP及添加DOP)WPC性能的影响。结果表明:经过对添加DOP与未添加DOP的性能对比,发现DOP的加入能够明显改善材料的加工性能,拉伸强度与弯曲强度有明显的降低,而冲击强度则有增加的趋势;随着杜仲翅果壳粉的用量的增加,杜仲翅果壳粉/PVC复合材料的拉伸强度、冲击强度呈现下降趋势,弯曲强度呈现先上升后下降的趋势,硬度基本保持不变,杜仲翅果壳粉的粒径对杜仲翅果壳粉/PVC复合材料的性能影响不大。     

麦秸秆粉/PP木塑复合材料紫外线加速老化性能

以麦秸秆粉为填充材料(质量分数50%),以聚丙烯(PP)膜为基体材料,采用混炼模压成型制备麦秸秆/PP木塑复合材料,对其进行紫外线加速老化实验,对比研究不同填充材料的木塑复合材料老化前后的力学性能和颜色变化,用FTIR分析探讨了复合材料老化机制,用SEM观察其表面微观形貌。结果表明,紫外线加速老化会导致麦秸秆/PP复合材料力学性能降低,当老化时间小于960 h时,麦秸秆/PP木塑复合材料弯曲强度、拉伸强度下降幅度较小,老化时间大于960 h时,力学性能下降幅度较大,材料褪色明显; 老化1200 h其弯曲强度、拉伸强度、冲击强度分别下降67.2%、47.89%、32.41%; 麦秸秆纤维中羟基加速了PP的紫外光降解,最终材料表面出现明显裂纹,部分纤维剥落并伴随有PP粉化现象。     

木塑复合材料的发展回顾

由于具有经济和环保的优点,木塑复合材料在近些年得到了快速发展.本文主要回顾了国内外木塑复合材料的发展历史和研究现状.包括所研究的木塑复合材料的种类、力学行为的表征和特点、各种影响木塑复合材料力学性能的因素,以及为提高木塑复合材料力学性能而采取的物理和化学的处理方法和工艺.还介绍了一些用来研究木塑复合材料行为的实验手段.     

超高填充聚丙烯基木塑复合材料高低温性能

为了充分降低成本,增加环境友好性并获得良好的木质感,以杨木纤维和毛竹纤维为原料,通过挤出成型制备超高填充聚丙烯基木塑复合材料(UH-WPCs)。基于聚丙烯基体含量的大幅降低,对比分析了填充量和木质纤维种类对UH-WPCs高低温力学性能、高低温蠕变性能、热膨胀性能、尺寸稳定性及吸水性能的影响。结果表明,随着填充量从75wt%增加到90wt%,其线性热膨胀系数大幅降低,蠕变应变逐渐减小而在90wt%时增大;拉伸模量和弯曲模量随填充量的增加先升高而后在90wt%时下降;拉伸强度、弯曲强度和冲击强度随着填充量的增加逐渐降低;在低温?30℃时UH-WPCs的拉伸和弯曲性能较高,高温60℃时冲击韧性较好。温度、湿度及含水率变化均导致UH-WPCs尺寸变化,其中厚度方向尺寸变化率最大,其次为宽度方向,长度方向最小,表现出明显的各向异性;湿度对UH-WPCs的尺寸稳定性的影响远大于温度的作用。杨木基UH-WPCs综合性能优于毛竹基UH-WPCs,这与杨木纤维具有更大的长径比及良好的界面结合有关。UH-WPCs的研究为降低WPCs生产成本和拓宽其应用领域提供了理论依据。      

聚丙烯/海泡石复合材料的制备、表征及力学性能

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对海泡石(SEP)进行有机化改性,制备有机改性海泡石(OSEP)和聚丙烯(PP)/SEP复合材料。经SEM、XRD、FT-IR、TG和CA分析,表明海泡石表面吸附有一定量的季铵盐分子,并且部分季铵盐分子顺利进入海泡石孔道。经TG分析,800℃时OSEP的残留质量比SEP提高17.63%。复合材料的拉伸、冲击和WAXD测试表明,OSEP的加入减少了β晶型的含量,增加了α晶粒的含量,有效提高了复合材料的力学性能。当OSEP含量为1.5%时,能获得力学性能较优的复合材料。     

桉木单板剩余物定向刨花板的制备

目的为了有效地解决定向刨花板的原料问题,利用桉木单板剩余物为原料制备定向刨花板。方法通过设计正交实验,分别探索热压温度、铺装角度、板坯厚度等因素对定向刨花板的干湿状内结合强度、静曲强度及弹性模量等各项性能的影响。结果在热压温度为130℃,铺装角度为90°,板坯厚度为10mm,表芯层厚度比为4∶2∶4,醛树脂胶黏剂的施加量为4%(以刨花干质量计)时所制备的材料性能最佳,内结合强度达0.61MPa,平行弹性模量高达5566.9MPa,平行静曲强度高达36.85 MPa。结论利用桉木单板剩余物为原料所制备的定向刨花板,力学性能均达到LY/T 1580—2010定向刨花板标准中OSB/3的要求,且力学性能优异,这为制备一种低成本、高性能的定向刨花板提供了理论依据。     

玉米秸秆可降解复合材料的制备及力学性能研究

以玉米秸秆粉和PP塑料为主要原料制备了可降解的木塑复合材料,并通过对秸秆粉的含量、偶联剂的种类及其含量等因素的控制,研究上述因素变化对可降解木塑复合材料的各项力学性能的影响。结果表明:当秸秆粉质量分数达到30%时,可降解复合材料的抗弯强度、抗拉强度、抗冲击强度均为最佳;采用MAPP作为偶联剂且含量为4%时,材料的抗弯、抗拉强度、抗冲击强度均为最佳。     

聚氯乙烯木塑复合材料的生产工艺与性能

介绍了聚氯乙烯（PVC）木塑复合材料的生产工艺,研究了植物纤维的用量对PVC木塑复合材料力学性能的影响。研究结果表明,植物纤维的添加质量分数为60％～70％时,PVC木塑复合材料的综合力学性能最好。     

亚临界流体挤出法制备高密度聚乙烯/木粉复合材料

采用亚临界流体挤出法制备高密度聚乙烯(HDPE)/木粉复合材料,研究了亚临界流体种类(去离子水、正丙醇和乙醇)与温度对木塑复合材料(WPC)综合力学性能的影响。实验利用傅立叶变换红外光谱、差示扫描量热分析和扫描电镜分别对复合材料的化学组成、热变形温度和界面形貌作了相应的研究。结果表明,亚临界流体的高温高压可以对木纤维起到很好的溶胀作用,一定程度上打破了木素、半纤维素对纤维素的包裹作用,明显促进基体与木纤维之间的机械捏合与酯化反应,增加界面强度。在亚临界流体条件下,尤其在亚临界乙醇条件下,木粉在HDPE树脂基体中具有优异的分散性,拉伸断面处的断裂形式主要以基体与纤维断裂为主,说明HDPE/木粉的WPC具有较好的界面结合强度。