不同聚乙烯基塑木复合材料的性能

采用注塑工艺制备高密度聚乙烯(HDPE)基、低密度聚乙烯(LDPE)基及HDPE、LDPE混合基塑木复合材料(WPC),同时制备了纯HDPE及LDPE试样，对比研究了不同试样的吸水率、吸水尺寸稳定性、受热尺寸稳定性、耐冷热循环性、抗低温冻融性及抗冲击性能。结果表明，纯塑料的吸水率及吸水后尺寸变化率均较低，但是，受热后正反面尺寸变化相差较大，冷热循环后尺寸变化较大；当形成WPC后，试样的吸水率及吸水后尺寸变化率显著升高，其中，HDPE与LDPE混合基体的WPC的吸水率最高，其值为1.57%,宽度和厚度尺寸变化率分别为0.11%和1.08%;受热后，正反面尺寸变化率差值减小，耐冷热循环能力得到显著提升；HDPE及其WPC的弯曲强度与LDPE及其WPC相比较高，但是，后者的抗冻融性能及抗冲击性能与前者相比较好。     

聚乙烯基木塑复合材料的吸水性及其影响

将配方中部分至全部的聚乙烯(PE)用马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)替代,用挤出成型法制备聚乙烯基木塑复合材料(WPC),研究WPC的浸水时间、MAPE含量对WPC吸水率的影响,以及吸水率对WPC的弯曲强度、冲击强度和吸水膨胀的影响.结果表明:随着WPC浸水时间增加,初期WPC的吸水速率较快,随后吸水速率逐渐减慢,浸水时间足够长后,WPC的吸水率达到饱和而不再增加;随着WPC中MAPE含量增加,WPC的吸水率降低,吸水膨胀率减小;WPC的弯曲强度、冲击强度和WPC材料尺寸与其吸水率有直接关系,随着WPC吸水率增加,WPC的弯曲强度和冲击强度趋向于降低,WPC吸水膨胀率增加,当WPC吸水达到饱和吸水率后,WPC的弯曲强度、冲击强度和材料尺寸均趋于稳定.     

改性芦苇纤维/PE复合材料性能研究

以未处理芦苇纤维及通过硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂处理芦苇纤维作为增强体,以高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)共混物作为基体,制备了芦苇纤维/聚乙烯(PE)复合材料。探讨了不同偶联剂处理芦苇纤维对复合材料力学、加工性能以及微观结构的影响。结果表明:当HDPE和LDPE的共混质量比为30∶70、芦苇用量为30份时,所得复合材料的综合性能较好;采用硅烷偶联剂处理芦苇纤维/PE复合材料较未经处理复合材料的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度分别提高了29.3%,33.1%及31.5%,吸水率下降了47.5%,加工流动性有所提高,同时对热性能无不良影响。     

PE-g-MAH增容改性LDPE/橡实壳纤维复合材料的研究

采用熔融挤出法制备了低密度聚乙烯(LDPE)/橡实壳纤维(AS)木塑复合材料.研究了增容剂聚乙烯接枝马来酸酐(PE-g-MAH)对LDPE/AS木塑复合材料的影响.结果表明,PE-g-MAH是一种优良的增容剂,当其质量分数为5%时,LDPE/AS复合材料的拉伸强度比未添加时提高77.6%,弯曲强度提高83.8%,缺口冲击强度基本保持在5.0 kJ/m2.SEM分析表明,PE-g-MAH改善了AS与LDPE基体材料的相容性.DMA和DSC测试表明,PE-g-MAH能有效改善两相之间的界面相容性,并从根本上改善LDPE基体材料的性能.     

LDPE-g-MAH对LDPE/PVDC共混体系性能的影响

以低密度聚乙烯(LDPE)为基体材料,聚偏氯乙烯(PVDC)为共混材料,马来酸酐接枝低密度聚乙烯(LDPE-g-MAH)为相容剂,采用挤出和注塑成型方法制备LDPE/PVDC/LDPE-g-MAH共混物,考察了共混物的力学性能、阻隔性能、热性能和微观形态结构。结果表明:加入25%PVDC,LDPE/PVDC共混物的熔融温度下降了1.79℃,吸油率降低了9.66%,物理力学性能明显下降;加入LDPE-g-MAH后,LDPE和PVDC之间的界面黏结力增强,相容性提高,结晶温度和结晶度略有下降;与纯LDPE相比,含3%LDPE-g-MAH的LDPE/PVDC共混物的断裂伸长率提高了11.63%,缺口冲击强度提高了13.35%,吸油率下降了16.29%,柔韧性和阻隔性明显提高。     

建筑用聚丙烯基木塑复合材料耐水性能研究

制备了聚丙烯(PP)基木塑复合材料(WPC),研究了马来酸酐(MAH)、木粉用量以及木粉粒径对WPC性能的影响,并考察了浸泡及擦干放置后WPC的性能变化和恢复情况。结果表明:随着增容剂MAH用量的增加,WPC的拉伸强度和冲击强度均先增大后减小,吸水率则呈下降趋势;当浸水1天后,WPC浸水试样的拉伸强度下降,冲击强度则有所提升,并且随着MAH用量的增加,材料拉伸强度的下降趋于显著,冲击强度的提升幅度则逐渐减小;当MAH用量超过8份后,干燥后的WPC浸水试样(擦干放置1天),力学性能基本恢复。随着木粉用量的增加,WPC的拉伸强度先增大后减小,冲击强度不断减小,而吸水率则有所增大,其中当木粉含量超过10份时,干燥后的WPC浸水试样,其拉伸强度仅能得到部分恢复。另外随着木粉粒径的减小,WPC的吸水率明显增大,冲击强度有所提高;而木粉粒径对干燥后WPC浸水试样的拉伸强度恢复情况影响不大,其中当木粉粒度为60目时,试样的冲击强度比浸水前有所提升。     

LDPE/剑麻纤维素微晶复合材料性能研究

采用熔融共混法制备低密度聚乙烯(LDPE)/剑麻纤维素微晶(SFCM)复合材料,研究了SFCM的用量对LDPE/SFCM复合材料的力学性能、维卡软化点、熔体流动速率及熔融结晶行为的影响。力学性能测试表明:SFCM的加入可明显提高基体LDPE的拉伸弹性模量、弯曲强度及模量,但降低了体系的拉伸强度。当加入3份的SFCM时,LDPE/SFCM复合材料的缺口冲击强度最大,为46.9 k J/m~2,比纯LDPE提高了33.2%。热性能、流动性能及DSC研究表明:SFCM的加入对LDPE/SFCM复合材料的维卡软化点、熔融温度及结晶温度影响不明显,但降低了复合材料的熔体流动速率,同时LDPE的结晶度明显提高。     

利用回收LDPE/PVDC复合薄膜制备共混材料的研究

以回收低密度聚乙烯/聚偏氯乙烯(LDPE/PVDC)复合薄膜为基体材料,低密度聚乙烯接枝丙烯酸(LDPE-g-AA)为相容剂,线型低密度聚乙烯(LLDPE)为改性剂,再加入液体钙-锌(Ca-Zn)热稳定剂,通过混合、挤出、注塑工艺制备共混材料。采用刚果红法分析了Ca-Zn稳定剂对复合薄膜中PVDC热稳定性能的影响,并对共混材料的力学性能、阻隔性能和微观形态进行了测试与分析。结果表明:加入1.2份Ca-Zn稳定剂后,共混材料的刚果红试纸起始变色时间和完全变色时间分别延长了67 s和354 s,起始变色温度和完全变色温度分别提高了8℃和11℃;含3%LDPE-g-AA的共混材料,PVDC嵌入LDPE材料中,相容性明显改善,其缺口冲击强度和断裂伸长率提高,吸油率下降;含20%LLDPE及3%LDPE-g-AA的共混材料,其拉伸强度为14.43 MPa、断裂伸长率为389.11%、缺口冲击强度为29.51 kJ/m2、吸油率为14.40%,力学性能和阻隔性能优良。     

不同塑料基木塑复合材料的性能对比研究

以小麦秸秆粉(WSP)与线型低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)、聚苯乙烯(PS)及聚丙烯(PP)等几种塑料为原料,采用挤出加注塑工艺制备木塑复合材料(WPC),研究不同木塑复合材料的力学性能、热性能及吸水性能。结果表明,HDPE基及PP基WPC的静曲强度和静曲模量综合性能最好,ABS基和PS基WPC次之,LLDPE基最差; HDPE基WPC热稳定性最好,其次是LLDPE基和PP基WPC; LDPE基WPC的吸水膨胀率最低,吸水后尺寸稳定性最好,而ABS基WPC最差;浸泡吸水方面,起初阶段,不同WPC吸水率虽然有所差别,但差别不大,但随着浸泡时间的延长,ABS吸水率最大,其次是PS基WPCs,而其它三种WPC的吸水率差距不是特别明显。     

玻纤增强聚丙烯木塑复合材料的性能研究

分别以聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、玻纤增强PP/PE为基体材料,通过挤出成型制备了木塑复合材料(WPC)。研究表明,玻纤能够有效地提高WPC的性能,以玻纤增强PP/PE为基体制备的WPC的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、弯曲弹性模量分别达到4.58 kJ/m2,19 MPa,30.8 MPa,3520 MPa,性能优于以PP或PE为基体制备的WPC。     

耐热型非交联聚乙烯在高矿化度盐水中的适用性研究

为了探究耐热型非交联聚乙烯（PE?RT）在80、85、90 ℃盐水中的适用性,开展了模拟工况下的浸泡实验,并通过万能拉伸试验机和红外光谱仪（FTIR）等对浸泡前后PE-RT的吸水率、拉伸强度、断裂伸长率及分子结构进行了表征。结果发现,浸泡后的PE?RT虽然会发生吸水增重现象,但最大吸水率约为0.65 %,远小于ISO 23962-1标准规定范围;浸泡28 d后,PE?RT的拉伸强度变化率在-15 %~-9 %之间,断裂伸长率变化率在-30 %~-24 %之间,符合ISO 23962?1标准规定;当浸泡温度为90 ℃时,PE?RT发生氧化和断链现象,因此推荐该材料在85 ℃及以下的盐水介质中应用。     

环境因素对木塑复合材料性能的影响

以高密度聚乙烯( HDPE)为塑料基体,木粉为填料,用挤出成型法制备了高木粉含量的木塑复合材料( WPC).用万能材料试验机的控温箱加热和冷冻的方法模拟环境温度变化对WPC力学性能的影响,用常温浸水法模拟环境雨水对WPC吸水率和力学性能的影响,用DSC测定了WPC在室外环境暴露前后的氧化诱导期,以快速研究和间接推测WPC抗老化的性能.结果表明:随着温度升高,WPC的拉伸和弯曲强度明显降低;随着浸水时间增加(吸水率增大),WPC的力学强度先是有一定幅的降低,然后趋于稳定值;在室外环境暴露10个月后的WPC表面取样测得的氧化诱导期明显低于新制得的WPC,而其内部取样测得的氧化诱导期则较长,说明WPC在室外环境中暴露10个月后,表面老化明显,但内部无明显老化现象.     

分子量分布对低密度聚乙烯光氧老化特性的影响

采用衰减全反射红外光谱技术（ATR-FTIR）、热重分析法（TG）、凝胶渗透色谱（GPC）、扫描电子显微镜（SEM）和力学试验比较研究了不同分子量分布指数低密度聚乙烯（LDPE）的光氧老化特性,分析了分子量分布对LDPE化学结构、热稳定性、平均分子量、表面微观形貌和力学性能的影响规律。结果表明分子量分布越宽,LDPE不饱和度增长越剧烈,支化作用增长越显著;分子量分布越窄,羰基指数增长越快;分子量分布对于分子结构的断链行为并无影响。分子量分布指数越大,LDPE起始热分解温度和失重5%对应温度下降更快,热稳定性更容易变差,平均分子量下降更多,表面微观形貌老化现象越严重;弯曲强度和冲击强度受影响更显著,指数为6.0的LDPE老化24 d冲击强度就已丧失。分析认为,分子量越大、分布越窄表明分子链越长、短分子链越少,与氧接触而产生自由基的概率也越小,因此聚乙烯分子量分布越宽,材料越容易老化。     

填料对CR/CSM并用胶机械性能和耐高温碱性能的影响

研究了不同填料对氯丁橡胶和氯磺化聚乙烯(CR/CSM)并用胶力学性能和耐高温碱性能的影响。结果表明,炭黑填充的胶料拉伸强度较高,经150℃40%的氢氧化钠溶液浸泡后,拉伸强度保持率最高,质量变化率较小;硫酸钡填充胶料的拉伸强度低于炭黑填充胶料,经150℃40%的氢氧化钠溶液浸泡后,拉伸强度保持率最低,质量变化率较大。     

木粉预处理对PP木塑复合料性能影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)木塑复合材料(WPC),研究了木粉含量及预处理方式对WPC力学性能、吸水性能的影响.结果表明:随着木粉含量的增大,WPC的弯曲强度和弯曲模量明显上升,拉伸强度有所降低,而冲击强度基本保持不变.木粉经过化学预处理对WPC力学性能的改善比物理预处理要好.从吸水率来看,随着木粉含量的增大,WPC吸水率保持在0.22％以下,远低于纯木材.     

固化剂对环氧树脂耐水性能的影响研究

采用不同环氧树脂(EP)固化剂,并对固化物吸水率及吸水后的力学性能变化情况进行了研究。实验结果表明,新酸酐固化EP体系的平衡吸水率最小(0.95%),当达到吸水平衡时,弯曲强度和模量保持率分别为91%和96%左右,冲击强度略有下降,热变形温度下降10℃;新型酸酐固化EP体系是综合性能优良的耐水EP基体。     

十八烷基缩水甘油醚的合成及其增容尼龙6/高密度聚乙烯共混体系的研究

利用十八醇和环氧氯丙烷反应合成了十八烷基缩水甘油醚(OGE),并将其作为熔融共混方法中的增容剂,制备了尼龙6(PA6)/高密度聚乙烯(HDPE)共混材料。研究了OGE用量对共混物的热性能、结晶行为、形态结构、力学性能及吸水性的影响。结果表明,OGE促进了HDPE在PA6基体中的分散,在保持共混材料吸水率的同时,有效改善了共混物的力学性能,与未加入增容剂的PA6/HDPE共混物相比,OGE含量为2.9%(m/m)时,共混材料的缺口冲击强度、拉伸模量、断裂伸长率、弯曲强度分别提高了12%、33%、95%、6%,拉伸强度基本保持不变,而弯曲模量下降了8%。     

聚乳酸/中药渣复合材料水热老化性能研究

采用熔融共混法,以邻苯二甲酸二辛酯(DOP)作为增塑剂,将中药渣(CMR)与聚乳酸(PLA)共混,经注塑成型工艺制备PLA/CMR复合材料。通过吸水率、FTIR、力学性能、热重分析及SEM等分析手段研究了PLA/CMR复合材料水热老化后的性能。结果表明:温度对PLA/CMR复合材料老化行为影响较为显著,复合材料在60℃水热老化8天后,其弯曲强度和拉伸强度分别降低了88.3%和87.8%;在90℃水热老化15 h后,其弯曲强度和拉伸强度分别降低了97.8%和92.8%,在水热老化20 h后,材料的机械强度完全丧失。     

POE-g-MAH增韧回收HDPE基木塑复合材料的研究

采用马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)对回收高密度聚乙烯(HDPE)的木塑复合材料(WPC)进行增韧改性,研究了POE-g-MAH的加入对木塑复合材料机械性能、硬度、微观形貌的影响。结果表明,随着POE-g-MAH用量的增加,WPC的无缺口冲击强度逐步上升,拉伸强度、弯曲强度和硬度则先上升后下降。当POE-g-MAH的质量分数为6%时,WPC的综合性能最佳,其无缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度分别提高了131.7%、91.1%、46.9%。     

碱处理核桃壳粉/PVC复合材料制备与性能

为研究碱处理对核桃壳粉/PVC复合材料(WPC)性能的影响，以浓度为0～7%的NaOH处理的核桃壳粉为生物填料，以聚氯乙烯(PVC)为基体，采用单螺杆熔融挤出工艺制备WPC,并对复合材料的化学成分、热稳定性、微观形貌及物理、力学和抗磨料磨损性能进行表征和分析。结果表明，与未处理时相比，碱处理后，WPC的硬度、密度、吸水率、拉伸强度、冲击强度均显著提高，密度和吸水率随着碱处理浓度的增大而升高，当采用3%的NaOH碱处理后，WPC的硬度、拉伸强度和弯曲强度均达到最大，与处理前相比，分别提高了3%、7%和1%;当采用5%的NaOH碱处理后，WPC的冲击强度最高，与处理前相比，提高了15%。碱处理还提升了WPC热稳定性和耐磨性，并且，经过3%碱处理后的WPC的热稳定性最佳，其热解残余质量与处理前相比，提高了73%;经过5%碱处理后的WPC的耐磨性最佳，其磨损失重及比磨损率与处理前相比，分别降低了53%、51%。