聚乙烯/木粉复合材料的液相化学氧化表面处理

为提高聚乙烯/木粉复合材料的表面润湿性,采用液相化学氧化方法对聚乙烯/木粉复合材料表面进行处理,利用傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线光电子能谱（XPS）、接触角测定以及扫描电子显微镜（SEM）等分析方法研究了不同处理时间复合材料表面性质的变化。结果表明,液相化学氧化处理后,复合材料表面含氧基团增加,有大量的-O...     

木质素-木粉/高密度聚乙烯复合材料的制备及阻燃性能

将生物质可再生资源木质素（Lig）和一种P-N-B系阻燃剂单独或复配使用添加到木粉/高密度聚乙烯（WF/HDPE）混合物中,通过挤出成型的方式制备Lig-WF/HDPE复合材料,探究了Lig对阻燃型Lig-WF/HDPE复合材料阻燃性能的影响。锥形量热仪测试结果表明,Lig的加入能有效降低Lig-WF/HDPE复合材料的热释放速率,提高残余物质量。Lig添加量为15wt%时Lig-WF/HDPE复合材料的阻燃效果最佳,但发烟量较大。Lig与P-N-B系阻燃剂复配使用可使（P-N-B）-Lig-WF/HDPE复合材料的发烟量明显降低,阻燃性能进一步提高。Lig添加量为5wt%、P-N-B系阻燃剂添加量为10wt%时,（P-N-B）-Lig-WF/HDPE复合材料的极限氧指数从未添加阻燃剂WF/HDPE复合材料的24.3提高到27.3,且力学性能较两种阻燃剂单独使用时有提升。      

无机填料对木粉/高密度聚乙烯复合材料性能的影响

目的考察无机填料的种类、粒径以及添加量对PF/HDPE复合材料力学性能和热稳定性的影响。方法以杨木纤维(PF)、高密度聚乙烯(HDPE)、BaSO4、CaCO3、云母粉为原料,采用熔融共混和注塑成型的方法制备PF/HDPE复合材料,进行力学、热重、扫描电镜测试分析。结果3种无机填料均改善了PF/HDPE复合材料力学及热稳定性能,填充CaCO3获得的复合材料性能优于填充BaSO4、云母粉获得的复合材料,并且随着填料颗粒粒径的减少,改善效果增强。填料的添加量需要保持在一定范围内,添加量过低或过高均会造成性能下降。结论添加CaCO3(质量分数为9%,3000目)制备的PF/HDPE复合材料具有最佳的力学及热稳定性。     

等离子体处理高密度聚乙烯表面形态的研究

应用扫描电镜研究了经不同等离子体条件处理的高密度聚乙烯表面形态的变化。结果表明随处理功率增大、处理时间增长和处理压力增高,表面刻蚀随之加深,刻蚀由非晶区向晶区发展,刻蚀条纹渐趋明显,表面粗糙度增加。不同处理气体的作用顺序是氧气>空气≈氩气>氮气。     

气相处理对碳纤维表面及其复合材料性能的影响

本文对气相表面处理碳纤维的新工艺进行了系统研究。处理后的碳纤维强度、模量不下降,且其表面能、表面化学官能团含量明显增加;表面微晶结构变小,与环氧树脂复合后,层间剪切强度(LLSS)提高47%左右。本文还对复合材料断口的形态结构进行了分析,说明这种表面处理方法能有效改善碳纤维增强环氧树脂复合材料(CFRP)的界面粘结。     

短切芳纶对生物炭/线型低密度聚乙烯复合材料性能的影响

生物炭复合材料因其良好的性能备受关注,但较差的抗冲击性能限制了其更进一步的应用。文中以短切芳纶、生物炭和线型低密度聚乙烯(LLDPE)为原料采用注塑工艺制备复合材料,探究了短切芳纶对生物炭/LLDPE复合材料性质与性能的影响规律。结果表明,短切芳纶的添加没有改变生物炭/LLDPE复合材料的晶面结构,短切芳纶、生物炭与LLDPE之间具有较好的界面相容性。短切芳纶增大了复合材料的热失重速率峰温,提高了复合材料的热稳定性、耐热性与结晶度。生物炭/LLDPE复合材料具有较佳的力学性能,其弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度和拉伸模量分别为14.28 MPa,0.64 GPa,12.02 MPa和0.25 GPa。短切芳纶的添加降低了复合材料的弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度、拉伸模量、抗蠕变强度和抗应力松弛能力,但是提高了复合材料的刚度、弹性尤其是韧性,复合材料的抗冲击强度最高可达9.40 kJ/m²。制备的复合材料克服了生物炭复合材料的脆性缺陷,对于进一步拓宽生物炭复合材料的应用范围具有重要意义。     

不同生物酶改性处理对麦秸秆纤维/高密度聚乙烯复合材料性能的影响

以麦秸秆纤维(WF)和高密度聚乙烯(HDPE)为原料，利用混炼和注塑成型的方法制备WF/HDPE复合材料。考察了木聚糖酶、漆酶、脂肪酶、木聚糖酶与脂肪酶复合处理对WF/HDPE复合材料力学性能、热稳定性、吸水率的影响，通过FTIR分析了酶处理前后的WF化学官能团变化，利用SEM观察了酶处理前后的WF表面形貌和WF/HDPE复合材料拉伸断裂面。结果表明:当WF/HDPE复合材料经木聚糖酶与脂肪酶复合处理后，吸水率最低且WF/HDPE复合材料的力学性能最好，其拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量分别达到23.4 MPa、34.0 MPa、1 944.6 MPa；TG结果表明WF/HDPE的热分解过程分两个部分:WF的分解过程和HDPE的分解过程，酶能有效提高WF/HDPE的热稳定性；FTIR显示经酶处理后，WF的羟基振动峰微弱减小，在1 706~1 290 cm?1处光谱上出现部分小峰，SiO₂的振动峰变得平缓；SEM显示经酶处理后，WF表面变粗糙，WF与HDPE结合紧密，其中经木聚糖酶和脂肪酶共同处理后两者界面结合性能最好。      

短切碳纤维增强MC尼龙复合材料的制备与性能

MC尼龙是一种已得到广泛应用的重要的工程塑料,但存在尺寸稳定性较差、热稳定性不高和重载下强度欠佳等缺点。本研究采用短切碳纤维(SCF)作为改性剂,探索研究了SCF/MC尼龙复合材料的制备工艺,研究了不同的SCF含量对复合材料密度、转化率、机械性能、摩擦性能及结晶度的影响。结果表明：在0～20%SCF含量范围内,复合材料的密度及拉伸强度表现为先增大后减少;转化率和冲击强度为20%SCF复合材料最为突出;而摩擦系数、磨损量在加入SCF后呈现先减少后增加的趋势。在10%SCF含量时,材料表现出较好的摩擦性能,同时结晶温度增大到182.95℃,结晶度为35.57%。研究结果证实通过添加适当比例的SCF改性剂可以有效改善MC尼龙的性能,这为进一步开发满足某些特殊螺旋传动下的新型复合材料做了有益尝试。     

水环境下等离子体处理聚乙烯木塑复合材料表面性质的演变

利用等离子体处理技术,对木粉/聚乙烯复合材料进行表面处理以改善其胶接性能.为探究胶接接头在水环境下的耐久失效机制,采用水浸实验,利用FTIR和XPS分析手段,研究了水对等离子体处理后的木塑复合材料表面性质的影响.红外光谱分析结果表明,经等离子体处理后,复合材料表面有-OH,C-O和C-O基团生成;随着水浸时间的延长,材...     

废旧聚乙烯/木粉复合发泡材料的研究

介绍采用ACY-2发泡剂对废旧聚乙烯/木粉复合材料进行改性,可以使复合材料密度降低30%以上.并研究木粉含量对复合材料力学性能的影响,得到木粉含量的最佳值.     

改性芳纶纤维增强木粉/高密度聚乙烯复合材料的力学性能

采用螺杆挤出机研究了添加连续芳纶纤维增强木粉/高密度聚乙烯（CAF-WF/HDPE）复合材料,为改善CAF与WF/HDPE复合材料界面相容性,分别采用磷酸和硅烷偶联剂处理纤维。对比表面处理前后的CAF形态分析显示,经过处理的CAF表面粗糙度增加;采用磷酸和硅烷偶联剂处理,纤维束从基体中的拔出强度分别提高了94.9%和77.6%,表明处理后的CAF与WF/HDPE复合材料的界面结合强度有所提高。对比WF/HDPE复合材料,在挤出成型过程中加入未处理CAF,CAF-WF/HDPE复合材料拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了32.1%、35.1%、515.1%;CAF采用硅烷偶联剂处理后,CAF-WF/HDPE复合材料对应的力学性能分别提高了42.0%、37.4%、550.2%。动态力学分析表明:表面处理后CAF与WF/HDPE复合材料的界面相容性得到改善。      

协同处理对湿热环境下木粉/聚乙烯复合材料表面性质演变的影响

采用硅烷偶联剂涂覆与等离子体放电协同处理的方法处理木粉/聚乙烯(WP/PE)复合材料表面,以改善其胶接性能。利用胶接强度测试、FTIR和X射线光电子能谱研究了硅烷偶联剂涂覆和等离子体放电的协同表面处理对WP/PE湿热环境下表面性质演变的影响,探究协同处理的WP/PE胶接接头湿热环境下的胶接耐久性。结果表明,协同处理后,WP/PE表面有含氧极性基团生成,且在偶联剂与材料表面之间形成了化学键接,胶接性能大为改善。湿热环境下,虽然处理试样的表面没有新的化学基团产生,但表面元素的化学环境发生了改变。WP/PE表面在湿热环境下的性质演变会直接影响其胶接接头的耐久性。协同表面处理能够降低湿热环境下WP/PE表面性质的改变程度,从而提高WP/PE的胶接性能,尤其是湿热环境下的胶接耐久性能。     

蔗渣纤维表面处理方法对蔗渣纤维/聚乳酸复合材料力学性能的影响

采用了硅烷偶联剂结合碱溶液处理的方法对蔗渣纤维(BF)进行了表面改性, 研究了不同表面处理方法对蔗渣纤维/聚乳酸(PLA)复合材料力学性能的影响, 用SEM对BF处理前后的形貌及复合材料的冲击断面进行了观察。结果表明: 经表面改性的BF都不同程度地改善了BF与PLA基体之间的界面相容性, 其中碱处理后再经偶联剂处理的方法效果最佳, 在40%(质量分数)蔗渣纤维的高填充量下, 复合材料的拉伸强度和冲击强度分别为纯PLA的85.42%和59.74%, 较好地保持了基体PLA的力学强度; 碱处理使BF表面变粗糙、 长径比增大、 比表面积增加, 与PLA的界面粘结加强, 从而有效地提高了BF/PLA复合材料的力学性能。     

自增强高密度聚乙烯/超高分子量聚乙烯复合材料制备与表征

用自制模具制备出自增强高密度聚乙烯(HDPE)/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)棒材.通过SEM观察、X射线分析、DSC分析以及力学性能测试,研究了挤出自增强HDPE/UHMWPE棒材微观结构和力学性能.研究结果表明,在HDPE和UHMWPE最佳配比为8:2的情况下,自增强试样的拉伸强度、抗弯强度和弹性模量分别为168.5、164.8MPa和4.9GPa,比未增强试样分别提高了534.9%、261.2%和408.3%.与普通模压试样相比,自增强试样内部有大量的微纤结构和串晶互锁结构,结晶度获得提高,(110)面和(200)面的峰值均获得提高,并且熔点向高温区发生漂移.     

Interfacial stick-slip transition in hydroxyapatite filled high density polyethylene composite

Effect of filler addition and temperature on the stick-slip transition in high density polyethylene melt was studied. Results showed that shear stresses corresponding to stick-slip transition increases with the addition of filler. Increase in temperature also increases the shear stresses for stick-slip transition. The features of the flow curves of composites and that of unfilled system remain identical. Filler addition lowers the shear rate at which the transition occurs. The composite extrudate did not show characteristic extrudate distortions associated with the unfilled polymer.     

功能化木粉/低密度聚乙烯热塑母料的制备及界面融合性

以研究功能化木粉/低密度聚乙烯（LDPE）热塑母料的流变及界面融合性为目的,采用超声波辅助碱预处理制备苄基化杨木粉（Wd-Ar）,通过熔融共混挤出造粒制备了Wd-Ar/LDPE热塑母料。研究Wd-Ar/LDPE热塑母料界面相容性、熔体流动性、热软化点、热融合特性以及表面自由能的变化。结果表明:SEM显示,与未处理木粉（Wd）相比,塑化母料与LDPE的界面融合性增强;由XRD结果分析可知热塑母料结晶度减弱,热软化点有所降低,熔体流动速率提高,总表面自由能下降,非极性分量自由能增加;Wd-Ar可降低与LDPE混合物料的平衡扭矩,有效改善复合材料的熔体加工性能、界面融合性及力学性能。当LDPE含量为20wt%时,Wd-Ar/LDPE复合材料的拉伸强度、拉伸断裂伸长率及弯曲强度分别提高了2.55、4.55和2.27倍,表明Wd-Ar与LDPE复合材料间的界面黏结性增强。      

HDPE/木粉改性复合材料的制备及其长效吸水性能研究

加入HDPE-g-MAH、CG-8831和KH-550制备HDPE/木粉改性复合材料。研究其长效吸水性,发现吸水率随时间延长先快速增加,浸水35 d后缓慢增至平衡,HDPE-g-MAH改性效果最好,其饱和吸水率仅为1.503%。利用Fick第二扩散定律拟合吸水动力学曲线,得扩散系数D的顺序:HDPE-g-MAH增容HDPE/木粉复合材料HDPE/木粉复合材料KH-550改性HDPE/木粉复合材料CG-8831改性HDPE/木粉复合材料。并证明该吸水过程符合Fick第二扩散定律,相关系数R2值达0.99以上。HDPE/木粉改性复合材料尺寸变化系数CDCWCT。     

炭化温度对木材液化物碳纤维吸附特性及孔结构的影响

以速生杉木为原料,经过苯酚液化物后加入六次甲基四胺熔融纺丝,初纺纤维固化处理后直接炭化制备出碳纤维,并对碳纤维的比表面积、孔径分布以及吸附特性进行了研究。研究结果表明,木材液化物碳纤维样品的等温线属于典型的Ⅰ型吸附等温线,其吸附滞后回线属于H4型。木材液化物碳纤维孔径主要以微孔为主,微孔率达到73.4%。碳纤维样品的BET比表面积、微孔面积、微孔容随着炭化温度的提高呈增大趋势,其中600～800℃是其孔隙结构发生变化的关键温度区间。液化原料中木材/苯酚比对其制备的碳纤维的比表面积、孔容及孔径的影响变化不大。     

木粉/聚丙烯木塑复合泡沫材料吸能特性

采用模压法制备木粉/聚丙烯复合泡沫材料,并对不同木粉含量的泡沫材料进行静态压缩、循环压缩、压缩蠕变、动态热机械分析的测试,探讨了不同木粉含量的木粉/聚丙烯复合泡沫材料的能量吸收效果。结果表明: 随着木粉含量的增加,木粉/聚丙烯木塑复合泡沫材料的能量吸收量、能量吸收效率参数、松弛率、循环损耗量、动态力学性能等均呈先升后降的趋势,在木粉质量比为30%时泡沫材料吸能性能达到最佳。