玻璃纤维增强PP性能,界面及基体晶态研究

本文通过扫描电镜，红外光谱，偏光显微，ＤＳＣ分析和材料力学性能试验等方法考察了ＰＰ／玻纤的界面粘结性与其材料性能及其体结晶的关系。结果表明：在材料复合过程中加入的界面反应性试剂及其与ＰＰ接枝而形成的接枝物可与玻纤表面及其硅发生化学作用，促使纤表面树脂包覆层的形，而显著提高复合材料的界面粘结强度及其力学性能；复合材料试样成型过程中，因树脂冷却收复合材料的界面粘结强度及其力学性能；复合材料试样成型过程     

玻璃纤维增强高密度聚乙烯基体结晶形态研究

本文采用偏光显微、小角光散射、WAXD、DSC和动态力学分析等方法考察了玻纤含量、界面粘结性及试样成型冷却速率对玻纤增强HDPE基体结晶的影响。结果表明,复合材料成型冷却过程中,由于玻纤、树脂间热收缩性质的不同而引起的界面应力可对玻纤周围基体树脂的结晶产生应变诱导作用,促使玻纤表面串晶或微纤晶晶体的形成。     

界面应力对玻纤增强HDPE 基体伸展链晶体的诱导作用

本文采用SEM、SAL S、DSC 和材料力学性能实验等方法考察了界面粘结性、玻纤含量和试样熔体成型冷却速率等与其GF/ HDPE 复合材料基体晶态结构及材料力学性能间关系。实验结果表明: 在界面相存有较牢固的化学偶联作用条件下, 其材料试样熔体成型冷却过程中所产生的界面应力可应变诱导玻纤周围基体树脂伸展链晶体结构的形成, 并由此而明显改善了复合材料的拉伸、弯曲强度及其缺口冲击韧性。     

玻璃纤维增强HDPE的性能及界面研究

通过扫描电镜观察、红外光谱分析及材料力学性能试验等方法考察了不同界面粘结形式下玻璃纤维增强HDPE的力学性能及其与界面粘结性的关系。结果表明,复合过程中加入的界面反应性试剂及其与HDPE接枝而形成的接枝物可与玻纤表面及其硅烷发生化学作用或交(?),从而显著提高复合材料的界面粘结强度及其力学性能。     

填充HDPE复合材料基体结晶形态的控制因素

本文以HDPE/玻璃微珠和HDPE/CaCO₃体系为研究模型,通过扫描电镜、红外光谱、偏光显微、小角激光散射和材料力学性能实验等方法考察了这两种体系的界面粘结性、填料含量、粒径及试样成型冷却速率等与其材料性能及基体结晶形态变化间的关系。实验结果表明;在复合材料试样成型过程中,因基体树脂冷却收缩而产生的界面应力可干扰基体中球晶的生长环境,应变诱导填料颗粒周围基体树脂的结晶,促使其表面伸展链晶体结构的形成,并由此而明显改变了复合材料的耐热性;复合材料的界面粘结性是产生这种应变诱导作用,并控制异相结晶的关键。     

纤维表面处理与基体改性对连续玻纤增强聚丙烯力学性能的影响

考察了连续玻纤的表面处理、基体的接枝改性及接枝单体的种类和接枝产物的加入量对连续玻纤毡增强聚丙烯(CGFRPP) 力学性能的影响, 并通过红外光谱、扫描电镜对CGFRPP 的界面化学作用及界面粘结进行了研究。结果表明, 马来酸酐接枝改性聚丙烯与未经偶联剂处理的玻纤不能形成有效的化学结合, 而与经硅烷偶联剂表面处理的玻纤可发生明显的化学作用, 形成良好粘结, 显著提高CGFRPP 的力学性能; 硅烷偶联剂的种类对以改性PP 为基体的CGFRPP 力学性能的影响不大; 马来酸酐接枝聚丙烯比丙烯酸接枝聚丙烯对CGFRPP 力学性能的改善更为有效。      

固相接枝PP对PP/GF复合材料力学性能的影响

采用固相接枝的方法对聚丙烯（PP）进行表面改性,提高了其表面极性,增强其与玻纤（GF）之间的界面结合从而改善其与玻纤增强复合材料的力学性能。重点研究了偶联剂的种类、引发剂引发的固相接枝PP及其添加量对玻纤布增强PP复合材料片材的弯曲强度、弯曲模量和层间剪切强度的影响。结果表明,随着接枝PP添加量的增加,层间剪切强度增大,弯曲强度和模量可达到某一最高值。     

聚丙烯接枝马来酸酐改性纳米ZnO/聚丙烯复合材料的成核结晶行为及力学性能

采用熔融共混法制备了nano-ZnO/聚丙烯(PP)复合材料,研究了相容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-gMAH)的加入对nano-ZnO/PP复合材料的成核结晶行为、晶体结构、结晶形态以及力学性能的影响。结果表明,低添加量(质量分数小于5%)的nano-ZnO对PP有较好的β晶成核效应,而当其质量分数大于5%时,nano-ZnO对PP结晶有明显的异相成核作用,使PP结晶温度大幅度提高,PP结晶在(040)晶面呈现生长择优性;PP-gMAH的加入增强了nano-ZnO粒子与PP基体之间的界面相互作用,改善了纳米粒子的分散性,促进了PP基体的异相成核,提高了nano-ZnO/PP复合材料的拉伸强度和冲击强度,但却抑制了nano-ZnO诱导PP生成β晶。nano-ZnO/PP复合材料体系中因界面相互作用改善所致的韧性提高明显强于nano-ZnO诱导PP形成β晶的增韧效应。     

纳米SiO2表面接枝聚合改性及其聚丙烯基复合材料的力学性能

分别用苯乙烯和丙烯酸乙酯对纳米SiO₂进行辐照接枝聚合改性,通过两步熔融共混工艺与聚丙烯(PP)共混制备了SiO₂/PP复合材料。研究了SiO₂添加量和表面接枝不同聚合物的SiO₂对复合材料力学性能的影响。结果表明,接枝改性的SiO₂对PP有较好的增强增韧效果;拉伸断面观察显示复合材料韧性的提高主要由基体剪切屈服所致。对断面上个别较大团聚体分析发现,经辐照接枝聚合改性的纳米粒子团聚体的结构变得更加紧凑、结实,且随粒子表面聚合物的性质不同,团聚体与基体树脂的界面粘结也随之不同,导致其拉伸破坏形状有所差异,但与基体树脂的界面粘结都得到较好的改善。     

PP-g-MAH对PP/SiO2纳米复合材料力学性能的影响

为了进一步提高聚丙烯的力学性能,以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为聚丙烯/二氧化硅(PP/SiO2)纳米复合材料的界面相容剂,研究了PP-g-MAH添加量对PP/SiO2的力学性能、微观形态以及结晶行为的影响,并研究了其增容机理.研究表明:PP-g-MAH的加入使纳米PP/SiO2纳米复合材料的力学性能得以全面提高,使纳米二氧化硅与聚丙烯的界面粘结得到改善,并且,由于PP-g-MAH导致复合材料的界面强度提高和界面层厚度增加,使KH-570与PP-g-MAH并用的PP/PP-g-MAH/纳米SiO2复合材料比单用KH-570的PP/SiO2纳米复合材料的改性效果更加明显;PP-g-MAH对PP的结晶过程具有较明显的成核作用,使改性PP的结晶温度提高.     

界面改性对GMT—PP复合材料力学性能的影响

研究了不同界面状态对ＧＭＴ－ＰＰ复合材料层间剪切强度,弯曲强度及模量,压缩强度及模量,冲击强度等力性能的影响。实验结果表明,基体中填加光引发和ＢＰＯ引发的马来酸酐接枝聚丙烯且玻纤表面用硅烷偶联剂处理可显著提高复合材料界面强度,进而提高其宏观力学性能。     

粉末浸渍长玻璃纤维增强聚丙烯的压缩模塑

采用粉末浸渍的方法制备连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸料,经切割获得长纤维增强聚丙烯粒子,采用单螺杆挤出机挤出形成模塑料,探索了模塑料的压缩模塑成型工艺,研究了成型后材料的力学性能及其影响因素。结果表明:粉末浸渍的长纤维增强聚丙烯经压缩模塑后可获得力学性能优良的制品;随着预浸料切割长度的增大、纤维含量的增加,材料的力学性能提高;在基体聚丙烯中添加接枝极性基团的功能化聚丙烯,可改善体系的界面结合,提高材料的力学性能,但功能化聚丙烯的含量超过一定值后,材料的冲击强度有所下降;适当提高模具温度、模塑料温度及成型压力,可以提高材料的力学性能。     

Isocyanate as a compatibilizing agent on the properties of highly crystalline cellulose/polypropylene composites

Composites of a highly crystalline cellulosic microfibres with polypropylene (PP) as well as with maleic anhydride grafted polypropylene (MAPP) were prepared by using 1,6-diisocyanatohexane (DIC) as a compatibilizing agent, their mechanical properties, morphologies, and thermal properties were investigated. Results show that the tensile strength and young’s modulus of the composites improved intensively by using DIC. The enhancement is proposed to be due to stronger interfacial adhesion caused by the reduction of the polarity and hydrophilicity of cellulose fiber in PP-based composites, while much more chemically bound MAPP chains on cellulose fiber in MAPP-based composites. A maximum on tensile properties of the composite can be obtained by optimizing of the DIC content. Scanning electron microscopy (SEM) indicates that the interfacial adhesion between cellulose fibers and PP or MAPP matrix was improved in DIC coupled composites. Furthermore, DIC yields also some effects on thermal dynamic mechanical properties, as well as melting and crystallization behavior of the composites.     

R-PET短纤维增强PP复合材料的结构与性能

对再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(R-PET)短纤堆增强聚丙烯(PP)复合材料进行了研究.通过扫描电镜(SEM)、熔融指数仅、差示扫描量热法(DSC)和万能试验机测定了材料的相结构、加工性能、热学性能和力学性能.采用甲基丙烯酸酸水甘油酯接枝乙烽-辛烯共聚物(POE-g-GMA)作为体系的增容剂.结果表明,POE-g-GMA显...     

玻璃纤维增强聚丙烯复合材料界面结合的研究 1. 界面剪切强度

利用单丝临界断裂长度法研究了玻璃纤维(GF) 与聚丙烯(PP) 的界面结合, 发现在纤维 与基体均未作任何处理以前, PP 与GF 的界面剪切强度( ISS) 只有2. 75M Pa。在GF 经偶联剂处 理情况下, 若在PP 中加入0. 3% 不饱和芳香酰亚胺, ISS 增至4. 42M Pa 提高60%。酸酐改性PP 的使用, 可使ISS 达9. 20M Pa, 提高233. 9%。这一方法不仅可以准确判断PP 与GF 界面结合的 优劣, 而且可以为最终的复合材料设计提供可靠依据。      

界面柔性层对玻璃纤维毡增强聚丙烯复合材料力学性能的影响

通过橡胶分子链在玻璃纤维表面的接枝,在玻璃纤维毡增强聚丙烯复合体系中引入了界面柔性层,研究了柔性层的种类及厚度对复合体系界面结合及力学性能的影响,结果表明,采用容易与玻璃纤维表面形成化学键等牢固结合与基体树脂有一定相容性的橡胶分子链作为界面柔性层,可以获得高强度,高抗冲的玻璃纤维毡增强聚丙烯复合材料,柔性层的厚度对复合体系的力学性能有很大的影响,超过一定的厚度后,随着柔性层的增厚,玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能呈下降的趋势。     

Direct fluorination of Twaron fiber and the mechanical, thermal and crystallization behaviour of short Twaron fiber reinforced polypropylene composites

An experimental study of the incorporation of non-fluorinated and fluorinated Twaron fibers in polypropylene (PP) is presented. Surface modifications were made to Twaron fiber by direct fluorination technique using elemental fluorine in order to improve the interfacial adhesion between the fiber and matrix. Composites of PP/Twaron fiber (both Fluorinated and non-fluorinated) with 0.6%, 1.25%, 5% and 10% of Twaron fibers (w/w) were prepared by a solution method. Mechanical behaviour was estimated by the measurement of the tensile strength. The mechanical properties of PP improve significantly with the incorporation of Twaron fibers and fluorinated fiber composites show superior mechanical properties compared to the non-fluorinated system. The morphology was determined by scanning electron microscopy (SEM), showing good dispersion of the fibers. The thermal and crystallization behaviour of PP/Twaron fiber composites were studied by thermogravimetry (TG) and differential scanning calorimetry (DSC). The effect of fiber content and fiber surface treatments on the thermal properties was evaluated. DSC analysis exhibited an increase in the crystallization temperature and crystallinity, melting temperature upon the addition of fluorinated fibers to the PP matrix. This is attributed to the nucleating effects of the fiber surfaces. Also the thermal stability (from TG) and surface energy (determined from contact angle measurement) increased for fluorinated fiber composites. Surface modification of Twaron fibers leads to improved adhesion with the PP matrix and hence an improvement in properties of the Twaron fiber-PP composites.