不同增韧剂对PLA/稻壳木塑复合材料力学性能影响

以PLA、稻壳粉为原材料,分别加入玻璃纤维、乙烯-辛烯共聚物(POE)、碳酸钙为增韧剂进行增韧改性,以模压成型的方法制备了PLA/稻壳木塑复合材料,结合力学性能、吸水性能、X射线衍射(XRD)分析和对材料表面的显微观察研究了不同种类及含量的增韧剂对木塑复合材料力学性能的影响。结果表明,在玻璃纤维含量为20%的时候,PLA/稻壳木塑复合材料的增韧效果较好,其洛氏硬度值达68,其拉伸强度达到6.16 MPa,弯曲强度达到15.41 MPa,冲击强度为144.40 kJ/m2,但吸水性能显著提高,约为不添加增韧剂时的1.5倍;在POE含量为20%的时候,PLA/稻壳木塑复合材料吸水性降低效果最为显著,60 h浸泡实验其吸水率比不添加POE小10%。XRD分析及显微分析表明,除CaCO3自身结构影响外,添加不同增韧剂均未使PLA/稻壳复合材料形成新的晶型结构,加入POE和CaCO3的增韧效果不明显,是因为两种物质颗粒孤立存在于基体中,未形成相互搭连的网格结构。     

聚氯乙烯/植物纤维木塑复合材料的性能研究

以植物纤维、聚氯乙烯(PVC)为原材料制备植物纤维/PVC木塑复合材料,研究了植物纤维种类与含量及偶联剂含量对复合材料洛氏硬度、冲击强度、弯曲强度以及拉伸强度等力学性能的影响。结果表明,20%含量稻壳粉填充PVC木塑复合材料的硬度最大,40%含量稻壳粉填充PVC木塑复合材料硬度最小,复合材料的硬度几乎不随花生壳粉含量的变化而变化,20%含量稻壳粉填充PVC木塑复合材料的拉伸强度和弯曲强度都最大。植物纤维/PVC木塑复合材料的吸水性能随着稻壳粉和花生壳粉等植物纤维含量的增加而增强,50%含量稻壳粉/PVC木塑复合材料的吸水率最大。添加偶联剂的稻壳粉填充PVC木塑复合材料的力学性能有所提高,吸水性降低,在一定程度上提高材料的耐磨性能,降低损耗。     

聚氯乙烯/植物纤维木塑复合材料的性能研究

以植物纤维、聚氯乙烯(PVC)为原材料制备植物纤维/PVC木塑复合材料,研究了植物纤维种类与含量及偶联剂含量对复合材料洛氏硬度、冲击强度、弯曲强度以及拉伸强度等力学性能的影响。结果表明,20%含量稻壳粉填充PVC木塑复合材料的硬度最大,40%含量稻壳粉填充PVC木塑复合材料硬度最小,复合材料的硬度几乎不随花生壳粉含量的变化而变化,20%含量稻壳粉填充PVC木塑复合材料的拉伸强度和弯曲强度都最大。植物纤维/PVC木塑复合材料的吸水性能随着稻壳粉和花生壳粉等植物纤维含量的增加而增强,50%含量稻壳粉/PVC木塑复合材料的吸水率最大。添加偶联剂的稻壳粉填充PVC木塑复合材料的力学性能有所提高,吸水性降低,在一定程度上提高材料的耐磨性能,降低损耗。     

PLA木塑复合材料性能研究及界面处理分析

以稻壳、竹粉、杨木粉作为聚乳酸(PLA)的增强材料,添加硅烷偶联剂进行界面处理,采用模压成型的方法制备PLA木塑复合材料,研究了纤维的种类与含量以及偶联剂对PLA木塑复合材料力学性能和吸水性能的影响,并采用体式显微镜对其形貌和结构进行了表征。结果表明,杨木粉对PLA复合材料的增强效果最好;杨木粉、稻壳、竹粉质量分数为30%时,PLA木塑复合材料的拉伸强度最大,分别为16.26,11.27,14.17 MPa,杨木粉质量分数为30%时PLA木塑复合材料的冲击强度最大,为4.44 kJ/m~2,随着复合材料中木粉含量的增加,其吸水率呈上升趋势;添加硅烷偶联剂改性使PLA/竹粉复合材料的拉伸强度最大提高了119.74%,冲击强度最大提高了86.52%,改性后的木塑复合材料各组分较为均匀、空洞和缺陷较少。     

三种植物纤维填充聚乳酸复合材料性能对比

为充分利用农作物植物资源,以稻秸秆、麦秸秆、稻壳三种植物纤维为填充相,聚乳酸(PLA)为基体,制备了PLA/植物纤维复合材料。对三种植物纤维的成分进行了对比分析,并对制备的复合材料的力学性能和吸水性能进行了比较,分析了三种复合材料的热重曲线、差示扫描量热曲线与红外光谱,并用扫描电子显微镜观察了复合材料的断面微观结构。结果表明,三种植物纤维材料中稻秸秆的纤维素与半纤维素总含量最高,稻秸秆制备的PLA复合材料力学性能与界面结合性最好,其弯曲强度为28 MPa,分别比麦秸秆和稻壳制备的PLA复合材料高75%和47%;PLA/稻壳复合材料的吸水率最小,比PLA/稻秸秆和PLA/麦秸秆分别小10%与25%;三种植物纤维改性PLA复合材料的热分解曲线基本相同,PLA/稻壳复合材料的热稳定性相对最好。     

稻壳粉-壳聚糖复合材料对金橙Ⅱ的吸附

采用稻壳粉与壳聚糖复合制备一种复合材料吸附剂,利用电镜扫描(SEM)、红外(FTIR)及X射线衍射(XRD)对吸附剂进行表征。考察了壳聚糖/稻壳粉质量比、溶液p H值、吸附剂用量和吸附时间的影响。结果表明,壳聚糖/稻壳粉质量比为1∶14,溶液p H值为6. 5,吸附剂用量为0. 3 g,吸附时间为120 min时,复合材料对金橙Ⅱ的吸附达到最佳条件。吸附遵循准二级动力学方程和Langmuir方程。     

回收塑料/稻壳粉木塑复合材料的制备及性能研究

以稻壳粉和非医疗废弃物作为原料,采用挤出–注塑工艺制备回收塑料/稻壳粉木塑复合材料,研究了稻壳粉的粒径、含量以及玻璃纤维对复合材料力学性能的影响,用扫描电子显微镜对复合材料的断面进行了观察。结果表明,回收塑料/稻壳粉木塑复合材料的力学性能随稻壳粉粒径的增加先上升后下降,随稻壳粉含量的增加而提高。当稻壳粉质量分数为50%,粒径为425μm时,回收塑料/稻壳粉木塑复合材料综合力学性能最好。当用偶联剂处理稻壳粉和玻璃纤维后,相对于纯回收塑料,复合材料的拉伸强度提高了82.01%,拉伸弹性模量提高了414.66%,弯曲强度提高了152.62%,弯曲弹性模量提高了436.99%。     

花生壳粉含量对聚乳酸/花生壳粉复合材料性能的影响

以聚乳酸（PLA）、花生壳粉为主要原料,以硅烷为偶联剂,采用模压成型法制备了PLA/花生壳粉复合材料,研究了花生壳粉含量对复合材料力学性能、吸水性能、摩擦磨损性能以及结晶性能的影响。结果表明,随着花生壳粉含量的增加,复合材料的洛氏硬度和冲击强度呈先降低后升高的趋势,拉伸强度和弯曲强度逐渐升高,均在花生壳粉含量为50 %(质量分数,下同)时达到最大;吸水性能逐渐提高;磨损性能逐渐降低;当花生壳粉含量为50 %时,PLA/花生壳粉材料具有优良的力学性能和吸水性能。     

壳聚糖对聚乳酸/竹纤维复合材料的性能影响

以聚乳酸(PLA)为基体材料,竹纤维(BF)为增强材料,乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)为增塑剂,壳聚糖(CS)为填充剂,采用注塑工艺制备了PLA/BF/CS复合材料。探讨了PLA/BF/CS复合材料的相容性、热性能、力学性能和吸水性,结果表明:少量CS有利于提高复合材料之间的界面相容性,当CS含量超过10%时,相容性变差;随CS含量的增加,PLA/BF/CS复合材料的热分解温度发生前移,热稳定性变差;少量的CS对PLA/BF/CS复合材料的拉伸强度略有增强而对韧性则有减弱作用;当CS含量超过10%时,拉伸强度显著变差而韧性却得到较好的改善;复合材料的吸水率则随着CS含量的增加呈现上升趋势。     

稻壳粉/PP复合材料性能的研究

分别将未处理和经过表面处理的稻壳粉填充到聚丙烯(PP)中,制备了稻壳粉/PP填充复合材料。探讨了稻壳粉改性及其含量对该复合材料性能的影响。结果表明:当稻壳粉含量为40 phr时,稻壳粉/PP复合材料的综合性能较好;另外,相对于未经表面改性处理的稻壳粉,改性稻壳粉的PP填充复合材料的力学性能、热性能、流动性能均有不同程度的提高。     

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。     

Effect of a silane coupling agent on the properties of white rice husk ash–polypropylene/natural rubber composites

White rice husk ash (WRHA)–polypropylene (PP)/natural rubber (NR) composites were prepared using a Brabender Plasticorder at 180 °C and a rotor speed of 50 rev min^?1. The mechanical and water‐absorption properties were studied. The incorporation of WRHA into the PP/NR matrix has resulted in the improvement of the tensile modulus; however, the tensile strength, elongation at break and stress at yield decreased with increasing WRHA loading. Poor filler matrix interactions are believed to be responsible for the decrease in the properties. Incorporation of a silane coupling agent, 3‐aminopropyl triethoxysilane (3‐APE), improved tensile modulus, tensile strength and stress at yield of the composites. Water‐absorption studies indicate that the use of the coupling agent reduced the amount of water absorbed by the composites. © 2001 Society of Chemical Industry     

Static and Dynamic Mechanical Properties of Poly (vinyl chloride) and Waste Rice Husk Ash Composites Compatibilized with <Emphasis Type="Italic">γ</Emphasis>-aminopropyltrimethoxysilane

In this paper, γ-aminopropyltrimethoxysilane treated poly(vinyl chloride) (PVC)/rice husk ash (RHA) composites were successfully prepared by a reactive extrusion process. Experimental results revealed that both the tensile modulus and tensile strength increased at all silane coupling agent concentrations. The composites with 1 wt% silane exhibited the highest impact strength with 44 % increment. For the untreated composites, poor interfacial adhesion between PVC and RHA was clearly observed. Below the glass transition temperature (T_g), the silane induced higher storage modulus (E ^′) but it seemed to be independent of E^′ above T_g. Total water absorption at 90 days reduced by 38 % when the silane was added at 1 wt%, which confirmed that some voids were eliminated.     

Mechanical behavior of agro‐residue‐reinforced polypropylene composites

In this research, fully environment‐friendly, sustainable and biodegradable composites were fabricated, using wheat straw and rice husk as reinforcements for thermoplastics, as an alternative to wood fibers. Mechanical properties including tensile, flexural, and impact strength properties were examined as a function of the amount of fiber and coupling agent used. In the sample preparation, three levels of fiber loading (30, 40, and 50 wt %) and two levels of coupling agent content (0 and 2 wt %) were used. As the percentage of fiber loading increased, flexural and tensile properties increased significantly. Notched Izod results showed a decrease in strength as the percentage of fiber increases. With addition of 50% fiber, the impact strengths decreased to 16.3, 14.4, and 16.4 J/m respectively, for wheat straw‐, rice husk‐, and poplar‐filled composites. In general, presence of coupling agent had a great effect on the mechanical strength properties. Wheat straw‐ and rice husk‐filled composites showed an increase in the tensile and flexural properties with the incorporation of the coupling agent. From these results, we can conclude that wheat straw and rice husk fibers can be potentially suitable raw materials for manufacturing biocomposite products. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2009     

聚丙烯/鳞片石墨导热复合材料的制备及性能

以聚丙烯(PP)为基体,鳞片石墨(FG)为填料,通过添加偶联剂、开炼机混炼、模压成型的方法,制备了具有较高热导率和优良力学性能的PP/FG导热复合材料。考察了硅烷偶联剂的品种及用量、FG的粒径及含量对复合材料热导率和力学性能的影响。结果显示,使用偶联剂处理的FG对复合材料的力学性能具有一定的增强作用,但是材料的热导率降低;当KH 550添加量为FG含量的1%时,材料的力学性能最好;随着FG粒径的增大,材料的热导率明显提高,力学性能相应下降,粒径为17μm的FG与148μm的FG制备的复合材料相比,热导率提高了52.3%,拉伸强度和弯曲强度分别由34.4 MPa和51.5 MPa下降到25.1 MPa和43.0 MPa;随着FG含量的增加,材料的热导率增大,当17μm的FG含量为70%时,材料的热导率是纯PP的22.1倍,拉伸弹性模量和弯曲弹性模量也随之增大,断裂拉伸应变和断裂弯曲应变减小,拉伸强度和弯曲强度先减小后增大,并且在FG含量为20%时降到最低。     

GF及偶联剂改性PVC/稻壳木塑复合材料

采用模压成型的方式、通过实验探索玻璃纤维(GF)含量及偶联剂处理对聚氯乙烯(PVC)/稻壳木塑复合材料的力学特性和耐磨性的影响。实验结果表明:PVC/稻壳木塑复合材料的硬度随GF含量增加呈现先减小后增大的趋势。GF含量在15%以下时,随着GF用量的增大,木塑复合材料的拉伸强度与冲击强度总体上随之变大,超过15%则随GF含量增大而减小。而弯曲强度出现先减后增的趋势,弯曲弹性模量则与之相反。木塑复合材料的耐磨损性在GF含量为15%时最佳,摩擦系数在10%时最大。合适的偶联剂处理能增强木塑复合材料的力学性能和耐磨性。其中γ–氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)的增强效果比较好,钛酸酯不能提高PVC/稻壳木塑材料的力学性能和耐磨性。     

Properties of Paper Sludge Filled Polypropylene (PP)/Ethylene Propylene Diene Terpolymer (EPDM) Composites: The Effect of Silane-Based Coupling Agent

Paper sludge was used as a filler in PP/EPDM composites and 3-aminopropyl triethoxysilane (3-APE) was used in this study as a coupling agent. The effects of filler loading and 3-APE on the mechanical properties, water absorption, morphology, and thermal properties of the composites were investigated. It was found that incorporation of a silane coupling agent (3-APE) increased the stabilization (equilibrium) torque, tensile strength, and Young's modulus but decreased the elongation at break and water absorption. Scanning electron microscopy (SEM) study of the tensile fracture surface of the composites indicated that the presence of 3-APE increased the interfacial interaction between paper sludge and PP/EPDM matrix. The addition of a silane coupling agent also increased the crystallinity of PP and thermal stability of PP/EPDM/PS composites.     

影响聚丙烯基木塑复合材料力学性能因素

研究了偶联剂、相容剂、木粉用量和木质填料种类对以聚丙烯（PP）为基体树脂制备小塑复合材料力学性能的影响。结果表明，以硅烷偶联剂处理木粉或直接加入相容剂均使复合材料力学性能得到提高；木粉用量的提高使复合材料冲击强度下降，弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度则大幅提高；在分别以粒径为0．14mm木粉和0．22mm木粉、竹粉、花生壳粉、稻壳粉制备复合材料，以粒径为0．14mm木粉与PP制备的复合材料力学性能最好。     

纳米TiO_2含量对PVC/稻壳粉木塑复合材料性能的影响

将纳米TiO_2、稻壳粉、聚氯乙烯(PVC)和稳定剂等按一定比例混合,用挤出成型法制备PVC/稻壳粉木塑复合材料。考察纳米TiO_2添加量对PVC/稻壳粉木塑复合材料性能的影响。实验结果表明,随着纳米TiO_2含量的增加,木塑复合材料的力学性能、防水性能和热稳定性呈现先增加后降低的趋势,但木塑复合材料的表面颜色却随着纳米TiO_2含量的增加而逐渐变浅。当纳米TiO_2含量为1.00份时,木塑复合材料的综合性能最好,与未添加纳米TiO_2的木塑复合材料相比,其拉伸强度、冲击强度和弯曲强度分别提高了40.6%,62.2%和19.7%,8 d的吸水率从2.5%降低为1.6%,表面接触角从78.5°增加到82.1°,800℃时的残炭率从21.1%提高到29.5%。