竹纤维复合材料成新车部件开发重点关注材料

<正>用大自然丰富竹资源制备出天然环保的新材料"竹纤维",推进汽车部件的竹纤维复合材料开发,旨在提高汽车工业的环保升级,实现汽车轻量化。汽车轻量化实质是保证汽车性能和品质不受影响甚至有所提高的前提下,尽可能减小车体质量,进而达到降低油耗,减少噪声的目标。目前,汽车轻量化材料包括两大类:一类是高强度钢材和其他可用减小板料厚度的材料;     

环保抗菌纤维——竹纤维

介绍了我国自主开发的竹纤维的性能、制备及应用 ,对竹纤维的产品开发和应用进行了分析 ,指出竹纤维是一种环保抗菌纤维 ,其前景看好。     

共混工艺对长竹纤维/聚丙烯共混材料力学性能的影响

竹纤维具有较高的拉伸强度和模量,应用于增强高分子材料的强度,与塑料共混可以作为一种新型的绿色环保型复合材料,具有广泛的应用前景。研究了竹纤维与PP的共混工艺,分析了偶联剂对竹纤维预处理、纤维的比例以及注塑温度对竹纤维/PP共混材料的物理和力学性能的影响,结果表明:采用马来酸酐类偶联剂处理纤维,可有效提高竹纤维/PP共混材料的力学性能,同时当纤维比例为10%时,纤维/PP共混材料的弯曲性能较佳,而纤维比例为30%时,其拉伸强度最大,纤维/PP共混材料注塑最佳温度为210℃。     

竹纤维-聚丙烯复合材料板材的成型工艺研究及优化

以竹纤维作为增强材料,聚丙烯纤维作为基体材料,通过正交设计不同模压成型工艺,在平板硫化机上压制出了竹纤维-聚丙烯复合材料板材。通过对竹纤维-聚丙烯复合材料的力学性能测试及对比分析,得出结论:模压温度对复合材料性能的影响较大,而模压保温时间的影响较小;在180℃、40 min时制得的竹纤维-聚丙烯复合材料具有良好的断裂强度;在170℃、40 min时制得的复合材料具有良好的顶破强度。     

天然竹纤维的固态核磁共振谱表征

利用固态核磁共振碳谱分析研究了天然竹纤维的结晶结构,并与常规的天然纤维素纤维苎麻、亚麻和棉纤维进行了比较。研究表明竹纤维的结晶度、晶粒尺寸与苎麻相似,大于棉纤维和亚麻纤维。利用13C NMR分析计算出了竹纤维中纤维素的晶型含量,结果显示,竹纤维的晶型与棉纤维、苎麻和亚麻相似,纤维素Ⅰβ占优势。利用核磁共振谱计算的几种纤维素纤维的结晶度和晶粒尺寸小于利用X射线衍射计算的结果,只有对于高结晶度的纤维如竹纤维和苎麻偏差才比较小,主要原因在于NMR分析对小范围的有序更为敏感,只有晶区内的材料才能看作结晶区。     

原竹纤维增强酚醛泡沫材料的燃烧特性

采用锥形量热仪研究了不同原竹纤维加入量对酚醛泡沫材料的燃烧性能和烟气释放特性的影响。结果表明,酚醛泡沫材料的引燃时间随着原竹纤维加入量的增大而缩短,热释放速率、总放热量、质量损失速率、生烟速率和总发烟量随原竹纤维加入量的增大而总体呈增大趋势,但由于酚醛泡沫材料具有良好的阻燃性能,其燃烧快速成炭特性阻碍了热量在材料内层传递,减缓了原竹纤维在0~480 s燃烧阶段的热释放和烟气释放,使得加入量为1.5 %~3.5 %的原竹纤维作为其增强材料时,对酚醛泡沫材料的阻燃性能影响较小;而原竹纤维的加入量≥5.0 %时,对酚醛泡沫材料的阻燃性能有较大的降低作用,必须进行阻燃改性。     

PVC/竹纤维环保型复合材料的制备及性能研究

通过对竹纤维表面改性处理,获得了硅烷偶联剂接枝改性的竹纤维材料,制备了聚氯乙烯(PVC)/竹纤维复合材料,并研究了竹纤维用量对PVC复合材料的力学性能的影响。结果表明:经过碱处理和硅烷偶联剂改性后的竹纤维可以与PVC材料之间实现良好的结合,可以作为增强剂改善PVC/竹纤维复合材料的力学性能和热稳定性。但竹纤维用量不宜过高,过高时,PVC复合材料中竹纤维会出现团聚现象,从而破坏复合材料的力学强度。综合分析,当PVC和竹纤维的用量比为100∶20时,竹纤维改性PVC复合材料具备最佳的拉伸强度和弯曲强度26.5 MPa和45.5 MPa。     

竹纤维/SiO_2杂化材料的制备、结构与性能

以竹纤维为原料,正硅酸乙酯(TEOS)为无机前驱体,使用溶胶-凝胶法制备竹纤维/Si O2杂化材料。通过X-射线衍射分析(XRD)、红外分析(FTIR)、扫描电镜分析(SEM)和热重分析(TG)研究了杂化材料的结构特征和热性能。结果表明,竹纤维的空隙被TEOS自身水解缩合生成的Si O2凝胶粒子填充,竹纤维素中的羟基与TEOS水解产生的羟基发生缩合反应,生成Si—O—C键,形成无机/生物质杂化材料。竹纤维/Si O2杂化材料的热稳定性要好。竹纤维/Si O2杂化材料的热解起始温度为298.2℃,1 000℃时的残余物约为总重的50%。     

竹纤维/SiO_2杂化材料的制备、结构与性能

以竹纤维为原料,正硅酸乙酯(TEOS)为无机前驱体,使用溶胶-凝胶法制备竹纤维/Si O2杂化材料。通过X-射线衍射分析(XRD)、红外分析(FTIR)、扫描电镜分析(SEM)和热重分析(TG)研究了杂化材料的结构特征和热性能。结果表明,竹纤维的空隙被TEOS自身水解缩合生成的Si O2凝胶粒子填充,竹纤维素中的羟基与TEOS水解产生的羟基发生缩合反应,生成Si—O—C键,形成无机/生物质杂化材料。竹纤维/Si O2杂化材料的热稳定性要好。竹纤维/Si O2杂化材料的热解起始温度为298.2℃,1 000℃时的残余物约为总重的50%。     

竹纤维/聚氨酯复合注浆材料的制备及性能研究

本文首先利用马来酸酐对竹纤维进行改性,然后通过原位聚合法制备了不同竹纤维添加量的聚氨酯注浆材料,研究了竹纤维添加量对聚氨酯注浆材料黏度、发泡率和抗压强度等性能的影响。结果表明,随着竹纤维添加量的增加,聚氨酯注浆材料的黏度逐渐升高,而其发泡率和抗压强度都是先升高然后降低。当竹纤维的添加量为3%时,复合材料的黏度为2.30 Pa·s,发泡率和抗压强度达到最大值,分别为21.5倍和2.09 MPa。综合可知,改性竹纤维的添加量为3%时,注浆材料的各项性能最佳。