低密度高导热CF/EP复合材料的制备及性能

将碳纳米管(CNT)和空心玻璃微珠(HGS)添加到环氧树脂(EP)中,利用模压工艺制备碳纤维(CF)/EP复合材料。结果表明：同时添加CNT和HGS可以有效降低CF/EP复合材料的密度,改善复合材料的力学性能,提高复合材料的导热性能,且当CNT和HGS质量比为1∶4时,复合材料综合性能最优,与不添加CNT和HGS的CF/EP复合材料相比,该复合材料的密度下降了8.8%,弯曲强度和弯曲模量分别提高了22.0%和30.1%,拉伸强度提高了8.9%,导热系数提高了87.1%。     

PVC/HGB拉伸性能的研究

应用Instron材料试验机在室温下测量了空心玻璃微珠（HGB）填充聚氯乙烯（PVC）复合材料（PVC／HGB）拉伸性能。结果表明：试样的弹性模量随着HGB体积分数（φf)的增加而线性增大；而屈服拉伸强度（σyc)和拉伸断裂能则随着φf的增加而缓慢下降，当φf为5％－20％时，PVC／HGB的断裂拉伸强度（σbc)均高于未填充PVC；HGB粒径对试样的σyc和σbc的影响不太明显。当φf为5％时，PVC／HGB的拉伸强度均高于PVC/CaCO3复合材料。     

纳米CaCO_3对PE–HD/CF复合材料力学性能的影响

针对高密度聚乙烯(PE–HD)/碳纤维(CF)二元复合材料随CF含量的增加,拉伸强度和弯曲强度增大、冲击强度却逐渐下降的情况,在二元体系中添加纳米CaCO3制得PE–HD/CF/CaCO3三元复合材料,对比分析了两种复合材料的力学性能,并采用扫描电子显微镜对三元复合材料的冲击断面进行观察。结果表明,纳米CaCO3的加入使得三元复合材料的拉伸强度略有降低,但弯曲强度和冲击强度在一定范围内增大;当纳米CaCO3含量为10份时,复合材料的综合力学性能最佳。     

相容剂PE-g-MAH对HDPE/CF复合材料力学性能的影响

将马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)作为相容剂添加至碳纤维(CF)增强高密度聚乙烯(HDPE)复合材料中,考察了PE-g-MAH的添加对HDPE/CF复合材料力学性能的影响。结果表明:相容剂PE-g-MAH的添加提高了CF和HDPE基体的界面相容性,改善了HDPE/CF复合材料的性能。其中,当CF、PE-g-MAH的添加量分别为15和9份时,复合材料HDPE/CF/PE-g-MAH具有最佳综合力学性能,其冲击强度较HDPE/CF(100/15)二元复合体系提高了17.7%,而拉伸及弯曲强度则有所下降,较HDPE/CF(100/15)分别降低了35.39%和11.80%。     

HDPE/空心玻璃微珠复合材料性能研究

采用硝酸钕对空心玻璃微珠进行了表面改性,通过熔融共混挤出的方法,制备了空心玻璃微珠(HGB)质量分数不同的HDPE/HGB复合材料.研究了空心玻璃微珠对复合材料微观结构、力学性能和结晶性的影响.结果表明,经过硝酸钕表面改性的HGB与HDPE的相容性较好;随着HGB用量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度均表现出先增大后减小的趋势,断裂伸长率和冲击韧性逐步下降.结晶研究发现,HGB的加入提高了HDPE的结晶度,HGB用量低于10%时可以提升HDPE的结晶速率.     

硅橡胶泡沫/HGB复合材料的制备及性能

采用室温硫化法制备了一系列不同空心玻璃微珠（HGB）用量的硅橡胶泡沫（SF）/HGB复合材料,并研究了HGB用量对SF/HGB复合材料的交联密度、泡孔结构、机械性能、动态力学性能的影响。结果表明：HGB用量为6%时对应的SF/HGB6复合材料具有最佳的综合性能。通过静态压缩试验考察了SF/HGB6复合材料的缓冲性能,其缓冲系数与聚乙烯泡沫（EPE）非常接近。动态压缩疲劳试验结果表明,SF/HGB6复合材料具有较长的疲劳寿命（600万次）和较高的高度保持率（98.4%）,远高于EPE（29万次,54.5%）,并且SF/HGB6复合材料的缓冲系数在疲劳试验前后几乎没有变化,明显优于传统的缓冲材料EPE,可作为包装领域的缓冲材料。     

PE-HD/热处理秸秆复合材料的制备及性能研究

以热处理秸秆为增强纤维,以高密度聚乙烯（PE-HD）为基体,制备PE-HD/热处理秸秆复合材料。考查了不同热处理温度与不同热处理时间对复合材料的力学性能以及复合材料吸水性的影响。结果表明,与PE-HD/未热处理秸秆复合材料相比,PE-HD/热处理秸秆复合材料吸水性有很大幅度的降低;力学性能中拉伸强度和弯曲强度与纯PE-HD相比有明显增强,与PE-HD/未热处理秸秆复合材料相比有所降低;通过扫描电子显微镜观察复合材料的微观形貌发现,复合材料中增强纤维与基体均匀混合,纤维在长度方向形成了定向排列。     

碳纤维/空心玻璃微珠/聚丙烯三元复合体系的制备及力学性能研究

以聚丙烯(PP)为基体、碳纤维(CF)为增强材料、空心玻璃微珠(HGB)为增韧剂制备了CF/HGB/PP三元复合体系,研究了CF、HGB含量对复合体系力学性能的影响,并对复合体系的微观结构进行了分析。结果表明:当CF含量为5份、HGB含量为15份时,CF/HGB/PP三元复合体系的综合力学性能最佳,其拉伸强度和缺口冲击强度分别比纯PP提高了46.5%和17.6%。     

硅烷偶联剂对PE-HD基木塑复合材料力学性能的影响

采用乙烯基三乙氧基硅烷对稻壳粉进行表面处理,然后在过氧化二苯甲酞（BPO）引发剂的作用下与高密度聚乙烯（PE-HD）混合挤出制备了PE-HD/稻壳粉复合材料。对复合材料进行力学性能测试和熔体流动速率测定,并对硅烷接枝PE-HD粒子进行红外光谱分析,同时利用扫描电子显微镜分析偶联剂处理对复合材料微观形貌的影响。结果表明,偶联剂的加入,降低了熔体流动速率,使得木塑复合材料各组分的分散性和相容性得到了改善;当偶联剂、PE-HD和稻壳粉的质量比为1∶100∶50时,复合材料的力学性能最佳,其中弯曲强度相对于未加偶联剂的复合材料提高了32.24 ％,冲击强度提高了140 ％;稻壳粉的增加,降低了熔体流动速率,提高了复合材料的弯曲强度,降低了拉伸强度、冲击强度和断裂伸长率;乙烯基三乙氧基硅烷已经熔融接枝在PE-HD分子上。     

HGB的表面改性对PP／HGB复合材料力学性能和结晶性能的影响

采用KH550硅烷偶联剂和硝酸钕分别对空心玻璃微珠进行表面改性;熔融共混挤出法制备PP／HGB复合材料;研究复合材料的力学性能,并采用差示扫描量热法研究PP／HGB复合材料的非等温结晶过程。利用Jeziorny方程对PP和PP／HGB复合材料进行非等温结晶动力学的研究。结果表明：未经表面改性的HGB与PP的界面结合力差,复合材料的综合力学性能较差。HGB经过KH550和硝酸钕表面改性后,提高了与PP的界面黏结力,复合材料的力学性能得以提高,并且经过KH550和硝酸钕表面改性的HGB可以小幅提高复合材料的结晶度,但降低PP的结晶速率。     

HGB改性酚醛／高硅氧布复合材料的制备及性能

采用高强中空玻璃微珠(HGB)改性酚醛树脂(PF),制备了PF/高硅氧布/HGB复合材料层压板,研究了HGB含量对复合材料烧蚀性能、密度、隔热性能的影响,同时采用扫描电子显微镜和金相电子显微镜观察了HGB的分布。结果表明,HGB均匀分散在纤维束与纤维束之间的树脂胶液中;适量的HGB可提高复合材料炭化层强度,从而提高复合材料的耐烧蚀能力;当HGB质量分数为5%时,复合材料氧-乙炔线烧蚀率和质量烧蚀率最低,分别为0.091 mm/s和0.0669 g/s,比未添加HGB的降低了35.9%和20.1%;复合材料的密度随HGB含量的增加而降低;综合比热容、热扩散系数和导热系数的分析,当HGB质量分数为5%时,复合材料的综合隔热性能最好。     

空心玻璃微珠增韧高密度聚乙烯

采用悬臂梁缺口冲击、DSC、SEM 等方法研究了空心玻璃微珠(HGB)用量、粒径大小、偶联剂处理和基体韧性等因素对高密度聚乙烯(PE-HD)/HGB 复合材料冲击强度和热性能的影响。结果表明:复合材料的冲击强度首先随 HGB 含量的增加而增大,当 HGB 用量超过一定值后,冲击强度又随 HGB 含量的增加而减小。HGB 的粒径越小,增韧效果越好,当粒径较大时,增韧作用不明显。偶联剂可以明显改善 HGB 在基体中的分散,进而达到较好的增韧效果。对于 PE-HD/HGB 复合材料,要求基体的最低冲击强度为5.2 kJ/m~2。     

高密度聚乙烯/植物纤维复合材料性能研究

采用双螺杆挤出机制备了一系列的高密度聚乙烯(PE–HD)/木粉(WF)和PE–HD/秸秆粉(SF)复合材料,研究了马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)及丙烯酸酯接枝聚乙烯(PE-g-AE)的用量对复合材料的拉伸性能、冲击性能和熔体流动速率(MFR)的影响,并对PE–HD/WF与PE–HD/SF复合材料的性能进行了比较。结果表明,PEg-MAH和PE-g-AE均可增韧PE–HD/WF和PE–HD/SF复合材料,PE-g-AE的增韧效果总体上优于PE-g-MAH;PE-g-MAH和PE-g-AE降低了PE–HD/WF复合材料的拉伸强度,但对PE–HD/SF复合材料有一定的增强作用;PE-g-MAH和PE-g-AE可在一定程度上提高PE–HD/WF复合材料的MFR,而PE–HD/SF复合材料的MFR总体上随PE-g-AE用量增加而增大,随PE-g-MAH用量增加而减小;在PE-g-AE作用下,除拉伸强度外,PE–HD/SF复合材料的冲击强度、断裂伸长率、MFR总体上均高于PE–HD/WF复合材料;当PE-g-AE的用量为其与PE–HD总质量的5%时,PE–HD/SF复合材料的综合性能最佳。     

注射成型短碳纤维增强聚乙烯复合材料力学性能的研究

研究了碳纤维含量对注射成型高密度聚乙烯/碳纤维复合材料拉伸强度、硬度和弹性模量的影响。结果表明,随着碳纤维含量的增加,复合材料的硬度、弹性模量和拉伸强度逐渐增大;当碳纤维含量小于3.3 %时,复合材料的硬度、弹性模量和拉伸强度成线性增加趋势;当碳纤维含量大于3.3 %时,复合材料的硬度、弹性模量和拉伸强度的上升趋势增大。     

玻璃/水泥中空纤维膜的制备及碳素截留性能

以玻璃粉、水泥粉、聚偏氟乙烯和N,N-二甲基乙酰胺为原料,通过溶液法纺丝技术制备了玻璃/水泥中空纤维前驱体膜。利用前驱体膜对一定浓度的碳素溶液进行截留测试,同时利用扫描电子显微镜、紫外分光光度计分析前驱体膜的微观形貌和碳素截留性能,探究了水泥粉的掺杂对碳素颗粒截留性能的影响。     

空心玻璃微珠对碳纤维增强聚丙烯性能的影响研究

以碳纤维(CF)增强聚丙烯(PP)作为基础材料,添加空心玻璃微珠(GB)对其进行共混改性,研究GB的加入量对其流动性能和力学性能的影响。转矩流变性能、拉伸性能、冲击性能和微观形貌的分析与研究结果表明,GB对PP/CF复合材料具有增强增韧的作用。     

玻璃微珠填充LDPE复合物的拉伸力学性质

应用Instron材料试验机,考察了拉伸过程中玻璃微珠填充LDPE复合体系的力学性能。发现弹性模量(E)随着微珠质量百分数(Φ)的增加而增大,两者之间呈非线性关系;拉伸断裂应变则随着Φ的增加而呈非线性减小;微珠直径对试样力学性能的影响不大。此外,经偶联剂处理过的微珠填充体系,其强度略高于未作处理的体系。     

高密度聚乙烯/硅酸钙复合材料的制备与性能研究

采用双螺杆挤出机制备了不同含量高密度聚乙烯(PE–HD)/硅酸钙(Ca Si O3)复合材料,并采用马来酸酐接枝聚乙烯作为相容剂对该复合材料进行改性,研究了相容剂含量对复合材料力学性能的影响。结果表明,随着相容剂含量的增加,复合材料的力学性能先增加后保持不变,综合考虑,相容剂含量为10份时,对复合材料的力学性能改性效果最佳。然后以此相容剂含量为基准,研究了Ca Si O3含量对复合材料力学性能和阻燃性能的影响。结果显示,随着Ca Si O3含量的增加,复合材料的冲击强度增加,拉伸强度先下降后上升,氧指数略有增加,垂直燃烧性能变化不大。这表明Ca Si O3的填充对PE–HD具有较好的增韧效果,对阻燃性能也有一定提高。     

Maleated High Density Polyethylene Compatibilized High Density Polyethylene/Hydroxyapatite Composites for Biomedical Applications: Properties and Characterization

The study investigated the use of maleated high density polyethylene (mHDPE) as a compatibilizer in high density polyethylene/hydroxyapatite (HDPE/HA) composites for biomedical applications. The addition of HA increased the strength and stiffness of HDPE/HA composites while the use of mHDPE in HDPE/HA composites improved its elongation at break values. The SEM images revealed that the addition of mHDPE has induced the formation of HDPE fibrils in mHDPE/HA composites. The size of apatite layer increased with simulated body fluid (SBF) immersion time and the formation of apatite layers on the surface of composites indicates excellent biocompatibility properties.