碱处理对剑麻纤维增强聚乳酸可降解复合材料性能的影响

以剑麻纤维(SF)和聚乳酸(PLA)为原料,通过注塑成型工艺制备了剑麻纤维增强聚乳酸可降解复合材料。研究了连续碱处理剑麻纤维(CASF)和未改性处理剑麻纤维(USF)在不同含量时对复合材料力学性能、吸水性及可降解性能的影响。结果表明:剑麻纤维的质量分数会显著影响复合材料的力学性能、吸水性和降解性能。相较于未改性处理剑麻纤维(USF),碱处理剑麻纤维(CASF)可以进一步提高复合材料的力学性能,降低复合材料的吸水率,延缓剑麻纤维增强可降解树脂基复合材料的降解速率,且酶降解法相较于土埋法降解能够显著加快复合材料的降解速率。当剑麻纤维含量为20%时,CASF/PLA复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量相较于纯PLA和USF/PLA分别提高了32.71%、10.08%;19.63%、12.11%;97.33%、12.40%;其冲击强度相较于纯PLA提高了71.19%。     

剑麻纤维接枝改性对其增强PLA复合材料性能影响

通过紫外光在剑麻纤维表面接枝甲基丙烯酸甲酯(MMA),利用改性后的剑麻纤维与聚乳酸(PLA)熔融共混制备纤维增强复合材料。结果表明:改性后的剑麻在1 729.9cm-1处出现明显的羰基吸收峰。当MMA质量分数为60%,光照时间为4min时,其改性剑麻纤维制备的复合材料拉伸强度、弯曲强度和冲击强度达到最优,与未改性剑麻纤维复合材料相比分别提高了37.53%,34.82%,79.45%。改性后的剑麻纤维在PLA基体中分散较好,嵌入到PLA基体中,相界面模糊。     

协同改性处理对剑麻增强HDPE复合材料力学性能的影响

植物纤维和树脂的界面相容性差一直制约着天然纤维复合材料的发展和应用。分别对剑麻纤维(SF)进行了碱-偶联协同处理和碱-接枝协同处理,并利用双螺杆挤出机制备了SF/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料。观察了剑麻纤维表面以及复合材料断面的微观形貌,表征了改性前后纤维基团的变化,研究了协同改性处理对剑麻纤维及其复合材料力学性能的影响。结果表明,碱-偶联协同处理的改性效果更好,剑麻纤维与HDPE的相容性得到明显改善,复合材料最大拉伸强度和弯曲强度相对于未改性纤维复合材料分别提高18.64%和20.25%。     

PLA/剑麻纤维复合材料的增韧改性

利用聚乙二醇(PEG)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)对聚乳酸(PLA)/剑麻纤维(SF)复合材料进行增韧改性,PLA/SF复合体系与增韧剂PEG、PBS密炼共混后,经模压制备PL/A/SF纤维复合材料.通过正交实验,考察PEG含量、PBS含量、硬脂酸含量以及密炼温度对复合材料力学性能的影响.结果表明:PEG的含量对复合材料韧性的影响最显著.PBS的含量和硬脂酸的含量对复合材料冲击性能的影响比较显著,但对其断裂伸长率和拉伸强度的影响不显著.温度对复合材料的冲击性能和拉伸强度几乎没影响,但对其断裂伸长率的影响比较显著.     

改性剑麻纤维含量对聚丙烯性能的影响

研究了偶联处理后的剑麻纤维(SF)对聚丙烯(PP)性能的影响,以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)作为界面相容剂,制备了PP/SF/PP-g-MAH复合材料,考察了改性SF含量对PP/SF/PP-g-MAH复合材料流动性能、热性能、燃烧性能和力学性能的影响。结果表明,当SF含量由零增加到30%(质量分数,下同)时,PP/SF/PP-g-MAH复合材料的熔体流动速率降低了3.1g/10min,维卡软化温度升高了5.1℃,拉伸强度升高了6.0MPa,弯曲强度升高了20.7MPa,缺口冲击强度降低了3.1kJ/m~2,无缺口冲击强度降低了60kJ/m~2。     

SBS/PS/剑麻纤维复合材料的制备及性能研究

通过熔融共混的方法制备了丁苯热塑性弹性体/聚苯乙烯/剑麻纤维(SBS/PS/SF)复合材料。采用SBS/PS=70/30的配比,通过改变剑麻纤维用量,研究SBS/PS/SF复合材料的力学性能、热性能及熔体流动速率。结果表明:随着剑麻纤维用量的增加,SBS/PS/SF复合材料的弹性模量和弯曲强度都有所增加;熔体流动速率呈减小趋势;拉伸强度、断裂应变、屈服应变和冲击强度先上升后下降;SBS/PS/SF复合材料的维卡软化点随着剑麻纤维的加入也有着不同程度的下降。     

氧化聚乙烯蜡对聚丙烯/剑麻纤维复合材料力学性能的影响

采用熔融共混与注塑成型的方法制备了聚丙烯/氧化聚乙烯蜡/剑麻纤维(PP/OPE/SF)复合材料,研究了氧化聚乙烯蜡(OPE)对复合材料力学性能的影响.结果表明,OPE显著提高了复合材料的冲击强度,适当添加量的OPE增强了PP/SF的界面键合,提高了复合材料的拉伸强度和拉伸模量.     

基于非连续碱处理的剑麻纤维增强聚乳酸复合材料的制备和力学性能

提出了一种新的纤维表面处理方法———不完全化学处理法。以该方法制备的非连续碱处理剑麻纤维(DASF)作为增强纤维,通过开炼压制制备了DASF/聚乳酸(PLA)复合材料。对比了未处理剑麻纤维(SF)、连续碱处理剑麻纤维(CASF)以及DASF制得的PLA复合材料力学性能,并通过扫描电镜(SEM)、体视显微镜对试样进行观察分析。研究了DASF长度与直径的变化,以及非连续碱处理方法、DASF质量分数对复合材料结构和性能的影响。结果表明,DASF/PLA复合材料中,纤维的长度多分布在1.6～3.1 mm范围内,直径小于SF而大于CASF。相比于连续碱处理,非连续碱处理可以进一步提高复合材料力学性能。纤维质量分数会影响DASF/PLA复合材料的力学性能,当纤维质量分数为30%时,DASF/PLA复合材料的力学性能最优。     

剑麻纤维/长玻纤混杂增强PP复合材料的力学性能研究

采用剑麻纤维(SF)和长玻璃纤维(LGF)混杂增强聚丙烯(PP)复合材料,考察了SF/LGF的比例和含量对PP复合材料力学性能的影响。结果表明:SF/LGF在聚丙烯树脂基体中呈交叉网状分布,这有利于提高复合材料的冲击强度、弯曲模量、拉伸强度和软化点。在SF/LGF质量比为2 2∶,二者总质量分数为30%时,SF/LGF混杂增强PP复合材料的综合力学性能较好。     

剑麻纤维表面处理对热塑性木薯淀粉结构与性能的影响

以甘油为增塑剂,采用熔融共混法制备热塑性木薯淀粉/剑麻纤维(TPS/SF)复合材料,研究碱处理和3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)两种不同表面处理方法处理剑麻纤维对TPS结构与性能的影响。结果表明,添加碱处理剑麻的TPS/SF复合材料塑化性能较好,更容易进行加工;在力学性能、回生行为、热性能和结构方面,添加KH550处理的剑麻纤维TPS/SF复合材料拉伸强度和弹性模量较高,能更好抑制TPS回生,且热稳定性能更好,结构更稳定、更疏水。     

超支化聚合物对聚丙烯/剑麻纤维复合材料性能影响

为改善剑麻纤维(SF)与聚丙烯(PP)之间的相容性,在PP/SF复合材料中添加超支化聚酯(H101)、超支化环氧树脂(E102),研究了两种超支化聚合物(HBP)的热稳定性及对PP/SF复合材力学性能、熔体流动性和微观形貌的影响。热重分析表明,所使用的HBP均具有较好的热稳定性;扫描电子显微镜分析发现,HBP的加入使基体与纤维结合得更加紧密;力学性能测试表明,H101可不同程度地提高复合材料的拉伸、弯曲及冲击强度;E102可提高复合材料的拉伸及冲击强度,当E102含量为10%时,与PP/SF复合材料相比,冲击强度提高了72.24%。尽管HBP含量较高时复合材料的力学性能提高,但HBP会降低复合材料的熔体流动速率,选择HBP含量时需要综合考虑。     

SF/PF复合材料冲击性能的研究

研究了剑麻纤维(SF)的表面处理方式、纤维的含量、纤维的长度及与玻璃纤维混杂增强对SF／酚醛树脂(PF)复合材料冲击强度的影响，借助SEM观察复合材料的冲击断面，进行了微观结构分析。结果表明，SF经过碱处理后复合体系的冲击强度提高了34％，当SF的质量分数为40％、长度为6ram时，SF／PF复合材料冲击强度达到最大值，当SF与玻纤质量比为1：1时，复合材料冲击强度出现了混杂效应。     

剑麻纤维增强聚丙烯复合材料的制备与性能研究

采用动态保压注塑成型技术(DPIM),通过在熔融共混体系中施加往复的剪切应力以改善剑麻纤维(SF)与聚丙烯(PP)复合材料的结构与性能。力学性能测试表明:动态保压获得的样品,拉伸强度与模量获得大幅度提高,但样品冲击性能有所下降。当剑麻纤维质量分数为30%时,动态复合材料的拉伸强度提高了23%。DSC结果表明:由于剑麻纤维充当了结晶成核点的作用,使得复合物的结晶温度提高。     

反应加工制备植物纤维增强聚乳酸复合材料的表征及性能研究

通过反应加工的方法,在制备剑麻纤维增强聚乳酸复合材料的过程中引入硫代磷酸三苯基异氰酸酯(TPTI)进行反应,实现纤维和聚乳酸之间的链接,以达到增强复合材料界面性能进而提升复合材料力学性能的目的。利用该方法制备了纤维质量分数为20%,不同含量TPTI的剑麻纤维增强聚乳酸复合材料,通过红外光谱、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电镜(SEM)和力学测试研究TPTI的引入对复合材料微观结构和力学性能的影响。研究发现,当TPTI含量为0. 6%时复合材料的界面性能最好,此时力学性能也最佳,拉伸强度达到60. 38 MPa,弯曲强度达到89. 23 MPa,缺口冲击强度达到4. 32 k J/m~2,相比PLA/SF分别提高了31%、18. 4%和14. 7%。     

剑麻纤维/酚醛树脂复合材料力学性能的研究

采用剑麻纤维(SF)与酚醛树脂(PF)混合、辊炼、模压成型,制备SF/PF复合材料,并对其复合材料的冲击强度、弯曲强度、弯曲模量等进行测试。结果表明,剑麻纤维的表面处理方式、纤维的含量、纤维的长度以及与玻璃纤维混杂对复合材料体系力学性能影响较大。     

聚丙烯/剑麻纤维复合材料的制备与性能研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/剑麻纤维(SF)复合材料,用扫描电镜和力学性能测试等方法研究了复合材料的结构和性能,探讨了SF长度和用量对复合材料力学性能和熔体流动性的影响。结果表明:SF的加入可降低PP/SF复合材料的冲击强度和熔体流动速率;SF以6 mm长度为宜;随着SF用量的增加,PP/SF复合材料的拉伸强度和弯曲强度均呈先增大后减小的趋势,当SF用量为15%时,PP/SF复合材料的拉伸强度和弯曲强度最高,分别为39.7和30.2 MPa,冲击强度为2.6 kJ/m~2,熔体流动速率为1.3 g/10min。     

聚烯烃弹性体对剑麻纤维增强聚丙烯复合材料性能的影响

为提高剑麻(SF)增强聚丙烯(PP)复合材料的韧性,分别采取乙烯-辛烯共聚物(POE)和马来酸酐接枝POE(POE-g-MAH)二种弹性体对其进行增韧改性;研究了弹性体和纤维用量的变化对SF/PP/弹性体三元复合体系力学性能的影响及其内在原因。结果表明:POE和POE-g-MAH对剑麻增强聚丙烯复合材料均有良好的增韧效果;仅从增韧效果而言,在弹性体用量较低阶段POE优于POE-g-MAH,但当弹性体增至30%以后,POE-g-MAH则好于POE;在拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度及弯曲模量方面,POE-g-MAH均比POE效果更好。     

表面处理方法对剑麻纤维/酚醛树脂复合材料性能的影响

分别采用碱、硅烷偶联剂、阻燃剂对剑麻纤维(SF)进行表面处理,采用模压成型工艺制备了SF/酚醛树脂(PF)复合材料。研究了SF表面处理方法对SF/PF复合材料的摩擦磨损性能、力学性能、吸水性的影响,借助扫描电镜观察了复合材料磨损面的形貌。结果表明:SF经阻燃剂处理后,SF/PF复合材料的磨损体积为0.00053cm3,比未处理的SF/PF复合材料减少了77.2%;SF经硅烷偶联剂处理后,SF/PF复合材料的冲击强度、弯曲强度分别比未处理的SF/PF复合材料提高18.7%、15.4%,且耐水性也有一定改善。     

不同表面处理对剑麻纤维/树脂基复合材料性能影响

通过红外光谱、扫描电子显微镜(SEM)等多种表征手段,研究了纤维含量、纤维不同表面处理方法对剑麻纤维/树脂基片状模塑料(SMC)复合材料性能的影响。研究表明:当剑麻纤维质量分数为10.0%时,硅烷偶联剂KH-570处理的SMC复合材料拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别提高了24.65%,25.42%,33.26%,力学性能最佳。SMC复合材料SEM显示,经过表面处理的剑麻纤维与树脂基体之间的界面黏结更紧密,黏结性增强。此外,用KH-570处理的SMC复合材料热稳定性最佳。     

剑麻增强醋酸纤维素复合材料的制备与性能研究

对剑麻(SF)进行乙醚化处理以改性纤维结钩和性能,得到改善纤维(ASF)。并通过挤出、模压工艺制备了剑麻增强醋酸纤维索(CA)复合材料。从纤维长度、结钩、热性能等力一面研究改性和加工工艺对SF的影响,同时研究了复合材料的力学性能。研究结果表明,SF和ASF使复合材料的拉伸性能和弯曲性能都得到了一定的增强。尽管ASF/CA复合材料在强度和模量上比SF/CA复合材料硝有逊色,但是由于ASF与基体相容性提高、柔韧性改善,从而其ASF/CA复合材料在断裂伸长率和冲山性能上优于SF/CA复合材料。