玻璃纤维增强木质素/PP复合材料结构和性能的研究

采用熔融共混和模压成型方法,制备了玻璃纤维(GF)增强木质素/聚丙烯(PP)复合材料,研究复合材料力学性能、热性能、晶型结构和微观结构。结果表明:当GF加入质量分数为30%时,复合材料的冲击强度、弯曲强度和弯曲模量较未加GF的分别提高了1.21,1.74和0.79倍;热稳定性、结晶性和结晶速率也有明显的提高。利用扫描电镜观察其断裂形貌,探讨其增韧机理。     

玄武岩纤维增强聚丙烯复合材料性能研究

以聚丙烯(PP)树脂为基体,加入玄武岩纤维(BF)和相关助剂,通过双螺杆挤出机熔融共混制得相应复合材料。考查相容剂对PP/BF复合材料性能影响、对PP/BF复合材料和PP/玻璃纤维(GF)复合材料力学性能、微观形貌和耐热氧老化等性能进行对比。通过实验数据分析,加入相容剂后,拉伸强度提高126.8%,弯曲强度提高223.8%,弯曲弹性模量提高119.9%,悬臂梁缺口冲击强度提高223.2%。在同样质量配比下,PP/BF复合材料较PP/GF复合材料拉伸强度提高9.8%,弯曲强度提高11.0%,弯曲弹性模量提高5.8%,悬臂梁缺口冲击强度降低10.7%。从微观电镜分析,加入相容剂可明显改善纤维与PP基材界面浸润程度。另外,BF比GF更易使复合材料老化,常规热氧老化剂1010和168对纤维增强PP类材料耐老化效果并不好,用等量自制热氧老化剂可解决此问题。     

剑麻纤维素微晶增强聚丙烯复合材料的性能研究

以硅烷偶联剂(KH550)改性后的剑麻纤维素微晶(SFCM)为增强材料改性聚丙烯(PP),以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为二者的相容剂,采用熔融共混法制备PP/SFCM复合材料,研究了SFCM对PP/SFCM复合材料的力学性能、耐热性、流动性及熔融结晶行为的影响。力学性能测试表明,SFCM的加入可有效改善PP的强度和刚性,当SFCM的质量份数为9份时,复合材料的力学性能最佳,其拉伸强度和拉伸模量分别提高了15.3%和22.6%,弯曲强度和弯曲模量分别提高了24.6%和35.4%,缺口冲击强度提高了14.9%。热性能及流动性能测试表明,SFCM可提高PP/SFCM复合材料的维卡软化温度,而降低材料的熔体流动速率。DSC研究表明,SFCM可提高复合材料的熔融温度、结晶温度及结晶度。     

玻纤增强聚丙烯复合材料性能研究

研究了玻纤(GF)、SEBS和聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)用量对GF增强聚丙烯复合材料性能的影响,以及PP/GF(65/35)、PP-g-MAH/PP/GF(15/65/35)的微观形态。结果表明:随着GF用量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量增加,断裂伸长率降低,冲击强度先减小后增大,PP/GF复合材料断面呈脆性断裂;在PP/GF中添加增韧剂SEBS可以提高复合材料的冲击强度,但拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度和弯曲模量均减小;在PP/GF中添加增容剂PP-g-MAH,可使其拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度均得到提高,当PP-g-MAH/PP/GF为15/65/35时,复合材料性能优异,材料断面呈韧性断裂。     

PP/云母高填充复合材料性能的研究

以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为相容剂,采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/云母填充复合材料,通过力学性能测试以及SEM、DSC等分析手段,对PP/云母高填充复合材料的性能进行了研究。结果表明:适量PP-g-MAH以及云母的添加可有效提高PP的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量,其中,当PP-g-MAH和云母的添加量分别为20%和40%时,PP/云母复合材料具有最佳综合力学性能。另外,随着云母粒径的减小,PP/云母复合材料的拉伸强度提高,冲击强度降低;云母在PP基体中起到了异相成核作用,云母粒径越小,其异相成核作用越强,复合材料的结晶度则越大。     

竹纤维微生物改性对竹塑复合材料性能的影响

采用微生物法对竹纤维进行改性,研究其对竹纤维成分及结构的影响,通过热压成型制备了不同竹塑配比的竹纤维增强聚丙烯复合材料(PP/BF),并对其力学性能、断面微观结构进行表征来探讨竹纤维对聚丙烯基体的增强性能。结果表明:微生物改性能有效去除纤维素表面部分的半纤维素、木质素等成分,并在一定程度上降低了竹纤维的极性,改善了竹纤维与聚丙烯基体的界面浸润性。所得的竹塑复合材料以竹纤维添加量为30%时,力学性能最优,其拉伸强度、弹性模量较纯聚丙烯材料分别增强了3.4%、29.4%,弯曲强度、弯曲模量分别提高了38.9%、37.5%。     

云母与成核剂复配改性PP

采用云母和成核剂填充改性聚丙烯(PP),研究了复合材料的力学性能、结晶性能及耐热性能。结果表明:云母可有效提高PP的弯曲强度及模量、悬臂梁缺口冲击强度和耐热性能;少量成核剂NA11和表面活性剂硬脂酸钙可使PP/云母复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量及悬臂梁缺口冲击强度较纯PP分别提高10.4%,32.9%,92.6%,9.2%,热变形温度由纯PP的105℃提高到135℃;云母及NA11对PP具有异相成核作用,复合材料的结晶温度明显提高,晶粒细化、致密。     

GF增强PP/苎麻纤维复合材料的制备及其性能研究

采用非织造-模压工艺,以苎麻纤维为增强体和聚丙烯(PP)纤维制备了PP/苎麻纤维复合材料,然后添加玻璃纤维(GF)对PP/苎麻纤维复合材料进行增强改性。分别研究了不同含量苎麻纤维、GF对复合材料弯曲性能、剪切性能及吸水性能的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)研究了改性前后复合材料界面结合的微观形貌变化。结果表明,当PP/苎麻纤维复合材料中苎麻纤维体积分数为40%时,复合材料的弯曲、剪切性能最优;当添加体积分数为5%的GF和35%的苎麻纤维时,PP/GF/苎麻纤维复合材料弯曲强度、弯曲弹性模量、层间剪切强度分别增加18.48%,10.22%和31.41%,且复合材料吸水率最小。     

相容剂对碳纤维增强聚丙烯复合材料性能的影响

研究了马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯(PP-g-GMA)2种相容剂对碳纤维增强聚丙烯(CF/PP)复合材料性能的影响。结果表明:随着相容剂添加量的增加,CF/PP复合材料的拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度增加,相容剂添加质量分数在6%时增加效果最为明显;2种相容剂对熔融温度及结晶度影响不大,但PP-g-MAH对CF/PP复合材料综合性能的提升优于PP-g-GMA。     

聚丙烯/氧化石墨烯复合材料的制备，结构及性能

以石墨、浓硫酸、高锰酸钾和双氧水等为原料,通过Hummers法制备了氧化石墨烯(GO)分散液,对其冷冻干燥得到GO粉体,将GO粉体与熔融聚丙烯(PP)树脂共混制备PP/GO复合材料,采用FTIR、AFM、TEM、XRD、DSC及导热仪和氧指数测定仪等对GO及PP/GO复合材料的结构和性能进行了表征。结果表明,GO能够以双片层形式均匀地分散在PP基体中,GO/PP复合材料具有致密均匀的微观结构,其力学性能、耐热、阻燃和热传导等性能比对照样品(单纯PP树脂)有显著提高。当GO掺量为0.4%(以PP的质量为基准,下同)时,PP/GO复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度比对照样品分别提高了29.6%、33.6%和62.7%,熔点从154.5℃提高为174.2℃,热导率提升了205.3%,极限氧指数从18.0提高到27.6。     

Lignin-polypropylene composites. Part 1: Composites from unmodified lignin and polypropylene

Lignin polypropylene composites were prepared in the range of 10–60% by weight lignin content. Blending of lignin with polypropylene resulted in materials with reduced tensile and flexural strength and a dramatic decrease in unnotched Izod impact strength compared to the properties of virgin polypropylene, although moduli (Young's and flexural) were improved. Traditional surface-treated fillers such as mica and talc performed better than lignin, but when lignin and inorganic fillers were mixed, the strength properties were improved with respect to lignin alone, perhaps because of a better lignin-filler-particle interaction and distribution. This could be an alternate approach for obtaining improved strength composites containing large quantities of unmodified kraft lignin. Incorporation of maleic anhydride grafted polypropylene (MAPP) as a coupling agent also improved strength properties, although at high lignin contents (e.g. 60%) there was considerable variability in the tensile strength.     

端羧基超分散剂对剑麻纤维/聚丙烯性能的影响

采用自制端羧基超分散剂(ECH)改性剑麻纤维(SF)/聚丙烯(PP)复合材料,探讨了ECH的使用对SF/PP复合材料的力学性能、热力学性能和结晶性能的影响,并采用扫描电镜(SEM)观察复合材料的冲击断面形貌。结果表明,经ECH改性后的SF/PP复合材料的冲击强度、弯曲强度分别比未改性的复合材料提高了67.3%和21.0%,复合材料的热稳定性、PP相的结晶速率和结晶度有所提高,但晶态结构仍是典型的α晶型,ECH的加入使得复合材料的储能模量提高,损耗因子降低。     

Isolation and characterization of betel nut leaf fiber: Its potential application in making composites

Betel nut leaf fiber (BNLF) is a new finding as cellulosic filler for polymer composites. Its main constituents are 75% α‐cellulose, 12% hemicelluloses, 10% lignin, and 3% others matter, viscosity average molecular weight 132,000 and degree of crystallinity 70%. In the present work, BNLF reinforced polypropylene (PP) composites were prepared using heat press molding method. 5–20 wt% short length fiber is taken for getting benefits of easy manufacturing and the fiber was chemically treated with NaOH, dicumyl peroxide (DCP), and maleic anhydride‐modified PP (MAPP) to promote the interfacial bond with PP. The extent of modification of fiber was assessed on the basis of morphology, bulk density, moisture absorption, thermal, and mechanical properties of untreated fiber, treated fiber, and their reinforcing PP composites. The tensile and flexural strength of composites increase with the increase of fiber loading up to 10 and 20 wt%, respectively. It was also observed that Young's modulus and flexural modulus increase with fiber loading. The thermal degradation behavior of resulting composites was investigated. Among the various treated fibers, MAPP‐treated fiber composite showed best interfacial interactions as well as mechanical and thermal properties. POLYM. COMPOS., 2012. © 2012 Society of Plastics Engineers     

Effect of compatibilizer and fillers on the properties of injection molded lignin‐based hybrid green composites

Composites were prepared from poly(butylene succinate) (PBS), lignin, and switchgrass using extrusion followed by injection molding techniques. The effects of the fillers (lignin and switchgrass) and polymeric methylene diphenyl diisocyanate (PMDI) compatibilizer on the physicomechanical and thermal properties of the composites were investigated. Use of hybrid filler (1 : 1 lignin : switchgrass) resulted in slight improvement in the flexural strength of the composites. Incorporation of 1% PMDI into the hybrid filler reinforced composites significantly enhanced properties compared with the neat PBS which accounts for improvements in the flexural strength, flexural modulus, and heat deflection temperature (HDT) by nearly 165%, 375%, and by 24°C respectively. Lignin exhibited some effects on the thermal properties of composites. However, switchgrass demonstrated a minor effect on the thermal behavior of the composites compared with the lignin. An improved interface was observed from the scanning electron microscopy (SEM) of the compatibilized hybrid composites. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci., 2013     

PA66/PP/晶须硅复合材料的制备与性能

通过双螺杆挤出机采用熔融共混的方法制备了尼龙(PA)66/聚丙烯(PP)/晶须硅复合材料.研究了偶联剂的种类以及晶须硅的用量对复合材料体系力学性能、微观形态和热性能的影响.结果表明,采用硅烷偶联剂KH560处理的晶须硅具有较好的分散性.晶须硅能够显著提高PA66/PP合金的拉伸和弯曲强度,对复合材料的韧性也有一定的改善...     

剑麻纤维/聚丙烯木塑复合材料的热氧老化性能研究

以剑麻纤维(SF)、聚丙烯(PP)为原料,经熔融共混、模压成型工艺制备木塑复合材料。探讨了SF/PP复合材料的力学性能、热性能随老化时间和SF含量的变化规律,借助扫描电镜对复合材料老化前后的冲击断面进行微观结构分析。结果表明:老化后复合材料的冲击强度、弯曲强度和弯曲模量随剑麻含量的增加而降低;同时,复合材料中PP相的结晶速率、结晶度也有所降低,但复合材料的热稳定性基本没有变化。     

联苯型环氧液晶改性环氧塑封材料的性能研究

合成了一种端环氧基的联苯型液晶(LCEP),采用红外光谱(FT-IR)、示差扫描量热法(DSC)和偏光显微镜(POM)对其结构和热性能进行了分析,并以LCEP、环氧树脂、无机粉体(Al2O3和AlN)制备了环氧塑封料,通过对其力学性能、导热系数、线膨胀系数、电性能及热稳定性的测试研究了LCEP及无机粉体的加入对塑封料性能的影响。结果表明:加入LCEP后,塑封材料的冲击性能、弯曲性能均有所提高。同时,塑封料的导热系数、介电常数、热分解温度随着Al2O3、AlN含量的增加而增大,LCEP对于提高材料的导热性和热稳定性也有一定贡献。而线膨胀系数、介电损耗随着Al2O3和AlN含量的增加而降低,加入LCEP后塑封料的线膨胀系数略有降低。     

乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物对聚氯乙烯／聚丙烯复合材料性能的影响

以乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物（EMMA）为增容剂制备了聚氯乙烯（PVC）／聚丙烯（PP）复合材料．采用DSC表征了复合材料的相容性,用WDW3020微控电子万能实验机、XCJ-40电子冲击实验机测试了复合材料的力学性能;并与氯化聚乙烯（CPE）增容PVC／PP共混体系进行了比较。试验结果表明：EMMA能显著改善PVC与PP的相容性。当增容剂用量为9份时,与未增容PVC／PP体系相比。缺口冲击强度,拉伸强度和弯曲强度分别提高了191％,70％,41％;与CPE增容PVC／PP体系相比,缺口冲击强度,拉伸强度和弯曲强度分别提高了44％,39％,12％。     

高流动高模量高抗冲聚丙烯复合材料的制备及性能研究

研究了弹性体（POE）、滑石粉(talc)、乙撑双硬脂酰胺（EBS）的含量对高流动、高模量、高抗冲聚丙烯（PP）复合材料的力学性能、熔体流动速率、结晶温度、热稳定性以及微观断面结构的影响。结果表明,需要25份POE才能使高流动性共聚PP发生完全脆韧转变;通过熔融共混制备PP、POE、talc复合材料（PP/POE/talc）,当复合材料的质量份数比为80∶20∶40时,制得的PP/POE/talc复合材料的熔体流动速率为22.9 g/10 min、弯曲模量为1 887.7 MPa、缺口冲击强度为31.2 kJ/m2;对比纯PP,其弯曲模量提高了102.2 %,缺口冲击强度提高了217.8 %,弯曲强度提高了2.6 %,拉伸强度降低了15.1 %;添加1份EBS能够同时提高PP/POE/talc复合材料的熔体流动速率与缺口冲击强度。