改性小麦秸秆纤维对PBS复合材料性能的影响研究

采用NaOH对小麦秸秆纤维进行处理,在此基础上使用蒸煮助剂Na2S2O4和偶联剂(KH550、KH560)改性秸秆纤维,并将其分别与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混,制备了秸秆纤维/PBS复合材料.研究了NaOH处理中Na2S2O4的添加以及NaOH处理后KH550、KH560的改性对复合材料性能的影响.采用EDS、WXRD和SEM对改性前后的纤维及复合材料分别进行了分析和观测.研究结果表明:NaOH同3％ Na2S2O4混合处理得到的复合材料的性能最好,KH560较KH550更能有效地改善复合材料的力学性能,当KH560质量分数为2％时,复合材料的力学性能最好.     

纤维改性对小麦秸秆纤维/PBS复合材料性能的影响

利用NaOH对小麦秸秆纤维进行处理,同时采用了不同的蒸煮助剂和改性剂,以改变纤维自身物理性能及其表面化学性质。将改性纤维与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混,制备了秸秆纤维/PBS复合材料,并通过X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对改性前后的纤维进行了分析和观测,研究分析了助剂和改性剂对复合材料性能的影响。结果表明:秸秆纤维经NaOH/4%Na2SO3处理,以及碱处理纤维经钛酸酯偶联剂NDZ201、环氧树脂E44改性,所得纤维增强复合材料的性能较为优异。     

PBS/蒲草纤维复合材料的制备与性能

用蒸汽爆破后的蒲草纤维与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)制备复合材料,研究蒲草纤维的质量分数对复合材料力学性能、热学性能以及流变性能的影响。研究结果表明:随着蒲草纤维组分的增加,复合材料的弯曲强度和弯曲模量有明显提高,而冲击强度呈现先增大后减小的趋势,当蒲草纤维质量分数为5%时,冲击强度达到最大值5.49 k J/m2。热重分析结果表明蒲草纤维与PBS基体间存在互补作用使复合材料在高温条件下的热稳定性提高。DSC结果表明:随着蒲草纤维质量分数的增加,复合材料的结晶度和熔融温度都呈现增大趋势。平板流变结果表明:蒲草纤维降低了PBS分子的运动能力,增加了复合材料的黏度。     

PBS/剑麻复合材料制备与性能研究

利用蒸汽爆破预处理剑麻纤维(SESF)作为增强体,通过模压成型制备聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/SESF复合材料,研究了SESF质量分数对复合材料力学性能的影响。对比了在剑麻纤维质量分数为30%的条件下,和未经预处理的2种剑麻纤维制得的复合材料的力学性能,并通过扫描电镜(SEM)对试样进行观察分析。结果表明,随着SESF质量分数的增加,复合材料的拉伸强度先增大后减小,在SESF质量分数为30%时达到最大值,比纯PBS的提高了15.5%;弯曲强度和弯曲模量均随剑麻纤维质量分数的增大而提高,其中弯曲强度在SESF质量分数为30%时的比纯PBS的提高了132.5%;断裂伸长率和冲击强度随着SESF质量分数的增加而降低。     

纳米氧化锌填充PBS复合材料性能的研究

采用硅烷偶联剂(KH-550)对纳米氧化锌进行了表面改性,通过熔融共混法制备了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/纳米氧化锌复合材料,利用扫描电子显微镜、热重分析仪、差示扫描量热仪等对复合材料的力学性能、热性能和非等温结晶性能进行了研究分析,并通过Ozawa-Flynn-Wall方法分析了复合材料的热降解行为。结果表明,纳米氧化锌能提高PBS的拉伸强度和弯曲强度,但降低了其冲击强度;改性后的纳米氧化锌可以提高其与PBS的界面相容性,并提高其在PBS基体中的分散性能,不同程度地提高了复合材料的力学性能;纳米氧化锌提高了PBS的结晶速率,降低了其热解反应活化能。     

PBS/淀粉复合材料性能研究

以表面活性剂硬脂酸聚乙二醇酯(PEOST)、甘油、尿素和乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物(AX89)为因素,设计L9(34)正交试验表,进行了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/淀粉复合材料的优化实验。此外,利用红外光谱对该复合材料进行了表征,并以最优配方制备了改性淀粉,研究了改性淀粉用量对PBS/淀粉复合材料性能的影响。结果表明:甘油和尿素是影响PBS/淀粉复合材料拉伸强度和撕裂强度的主要因素,而对断裂伸长率影响最大的则是PEOST。对复合材料中PBS结晶温度影响最大的是甘油,其次为PEOST、AX89,最后是尿素。以所确定的最优水平组合制备PBS/淀粉复合材料,其拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度可分别达到11.32 MPa、162.32%和89.67 N/m。随着改性淀粉用量的增加,PBS/淀粉复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度均呈下降趋势,其中当淀粉添加量为40%时,降幅分别达到69.16%、71.26%和65.12%。此外红外光谱显示,与纯PBS相比,PBS/淀粉复合材料在3 365和1 617 cm~(-1)处还出现了羟基和羰基的特征峰。     

亚麻纤维/PBS/TPS复合材料的制备及性能研究

以玉米淀粉为原料,通过挤出加工制得热塑性淀粉(TPS)。再将TPS与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混,加入亚麻纤维强化,制得复合材料。分析了TPS试样和复合材料试样的断面微观结构,研究了PBS含量、纤维添加量和硅烷偶联剂(KH-550)对TPS/PBS共混物力学性能的影响。进一步通过正交试验分析优化了复合材料的制备工艺参数。实验研究表明,丙三醇是制备TPS的合适的增塑剂,挤出加工能够较好地改变淀粉分子结构,使其具有热塑性。共混物的力学性能随着PBS含量的增加而增加。亚麻纤维和KH-550都能够明显地增加复合材料的拉伸强度和弯曲强度,但是复合材料的断裂伸长率降低。对于复合材料的拉伸强度来说,最优化工艺为:PBS质量分数60%、纤维质量分数0.5%、偶联剂质量分数0.2%,注塑加工温度(注塑机温控区温度)为155、160、160、150、145℃。     

淀粉／PBS共混材料的制备与性能研究

将聚丁二酸丁二醇酯（PBS）加入到淀粉体系中，制备了淀粉基共混材料，并对共混体系的性能进行了研究。结果表明：在淀粉中加入PBS可有效增加体系的硬度并提高其维卡软化点，100份淀粉中加入40份PBS体系硬度达到最大值；加入10份PBS时，体系的维卡软化点达到最大值；100份淀粉中加入40份PBS时体系拉伸性能最优，再增加时反而下降；PBS的加入对淀粉材料的防水性有一定改善，与纯淀粉体系相比，样品溶于水的质量下降了近50％。此外，加入10份的PBS可使淀粉注射成型的冷却定型时间缩短3／4，使挤出成型的牵引速度提高两倍，有利于淀粉的成型加工。     

PBS/淀粉复合材料的研制

采用增塑剂对淀粉进行表面改性处理,然后通过熔融共混法制备了偶联剂改性的聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/淀粉复合材料,研究了淀粉用量、改性剂种类和添加量对该复合材料力学性能的影响。结果表明:适宜改性助剂的添加提高了淀粉颗粒在PBS基体中的分散性以及二者的界面结合强度,进而有效改善了PBS/淀粉复合材料的力学性能。     

秸秆纤维的改性对PBS复合材料性能的影响

采用改性剂改性后的玉米秸秆纤维增强聚丁二酸丁二醇酯(PBS),利用热压工艺得到了秸秆纤维/PBS复合材料;研究了苯甲酸、硬脂酸、硅烷、壳聚糖及乙酸5种改性剂对经超声波处理后的秸秆纤维/PBS复合材料性能的影响;采用EDS、SEM、FTIR及WXRD对改性前后的纤维及复合材料进行了分析.研究结果表明:5种改性剂对纤维均有改性效果,苯甲酸质量分数为2%-3%时,复合材料力学性能最优.     

竹原纤维/可生物降解塑料复合材料的性能研究

通过热压成型制备了竹原纤维增强可生物降解塑料复合材料,研究了材料的力学性能、热稳定性、断裂面的微观结构等,以及复合材料的微生物降解性能。研究结果表明,复合材料的拉伸强度和弯曲强度随竹原纤维含量增加而增加,当竹原纤维质量分数为16.67%时,复合材料的拉伸强度和弯曲强度较纯可降解塑料分别增加46.9%和93.1%,但断裂伸长率和冲击强度随着竹原纤维含量增加而降低。复合材料的热稳定性比纯可降解塑料和竹原纤维更好。在土壤微生物的作用下,复合材料在20 d时间的降解率可达19.4%。     

长玻纤增强PET复合材料的力学性能研究

采用自制的浸润装置,以PET浸渍长波纤,经切粒后得到长度为6mm的长纤维增强PET预浸料切片,经一定温度热处理,可得到长纤增强PET复合材料。研究了注塑样条中玻纤含量对其力学性能及玻纤长度分布的影响,并采用SEM观察了长玻纤增强PET注塑样条的断面形貌。结果表明,复合材料力学性能随玻璃纤维含量的提高均有不同程度的提高,当玻纤的质量分数在40％～50％时,力学性能基本达到最佳,且由本方法制备的长玻纤增强PET复合材料的力学性能已达到并超过了国外同类产品的水平。     

聚乙烯/稻草纤维复合材料的研究

本语文研究了惭烯稻草纤维材料的拉伸性能、弯曲性能和冲击韧性,并采用裂纹表面扩展功评价稻草纤维与聚合物基体之间的相互作用和采用扫描电镜观察其冲击断面稻草纤维在基体材料中的分布状态和袍包裹状态。研究结果表明：采用聚丙烯酸酯处理剂可以有效地提高稻草纤维在树脂基体中的分散状况,在复合材料体系中引入ＭＡＰＥ可以提高稻草纤维和事将基体之间的相互作用提高材料的综合性能。     

高密度聚乙烯/石墨/碳纤维导热复合材料性能的研究

采用高密度聚乙烯(HDPE)、石墨、碳纤维制备高导热、高强度的复合材料。通过SEM照片考察高密度聚乙烯/石墨/碳纤维复合体系的微观结构;研究石墨及碳纤维的加入是否可以形成导热通道以及随着石墨的添加量的提高,复合材料的导热性能及其力学性能的变化。结果表明:当石墨的质量分数为60%,碳纤维的质量分数为5%时,复合材料的导热系数达到7.938 W/(m.K),是纯HDPE的20倍。     

长玻纤增强聚丙烯复合材料的力学性能比较

采用自主开发的在线混合设备制备了LFT-PP。研究了LFT-PP中纤维用量对纤维长度的影响,并与短纤维、纤维毡增强聚丙烯复合材料的力学性能进行了对比。结果发现,LFT-PP中,纤维长度在7～10mm之间。低纤维用量时,纤维长度基本相同;高纤维用量时,由于纤维／纤维之间的相互作用,纤维长度降低。与SGF—PP和GMT-PP比较,除了拉伸强度略低于GMT—PP,冲击强度接近于GMT—PP,LFT—PP的其他力学性能如弯曲强度、模量都较好。     

磨碎玻纤对聚氨酯弹性体复合材料力学性能的影响

利用一步法制备了磨碎玻纤聚氨酯弹性体复合材料。详细探讨了磨碎玻纤用量对复合材料的拉伸强度、硬度、断裂伸长率、流动性等性能的影响。结果表明,经过有机处理的磨碎玻璃纤维对弹性体有增强增韧作用,尤其玻纤质量分数为15%时,综合效果最好。     

蒸汽爆破处理对剑麻纤维/酚醛树脂复合材料力学性能的影响

采用经蒸汽爆破处理的剑麻纤维（SF）,通过模压成型制备SF／PF共混复合材料,研究了SF用量、SF与玻璃纤维（GF）的配比对SF／PF复合材料力学性能的影响。结果表明：当SF用量为10％-15％、SF／GF质量配比为1／1时,SF／PF复合材料的各项力学性能都有所提高,耐磨损性能提高尤为显著;POM和SEM的观察结果表明,蒸汽爆破处理后的剑麻纤维,与基体材料的结合作用得到了明显改善。     

玻纤增强AS材料的性能研究

制备了玻璃纤维增强苯乙烯(St)-丙烯腈(AN)共聚物(AS)复合材料,通过力学性能测试和熔体流动速率测试仪研究了不同牌号的AS树脂、不同单丝直径的玻璃纤维、不同种类和用量的偶联剂、其他树脂和加工温度等对玻纤增强AS材料性能的影响。结果表明,AS树脂中AN含量越高,材料的刚性强度越高,AS树脂的摩尔质量的大小和材料的力学性能没有直接联系;相对单丝直径为13μm的玻纤,10μm和7μm的玻纤制备的增强AS材料力学性能更优异;硅烷偶联剂对玻璃纤维具有良好的表面改性效果,其最佳用量为1%～2%(质量分数);聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂可改善材料的力学性能,苯乙烯接枝改性增韧剂(S-g-M)的添加则起到了明显的增韧作用;加工温度240℃比220℃下制备的增强材料的力学性能更优,而且前者的玻纤分布更为均匀。     

等规聚丙烯/针状硅灰石复合材料性能的研究

将针状硅灰石、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和等规聚丙烯(iPP)经双螺杆挤出机熔融共混,制备了iPP/硅灰石复合材料。研究了共混工艺条件、PP-g-MAH和硅灰石用量对iPP/硅灰石复合材料力学性能和熔体质量流动速率的影响;用光学显微镜和扫描电子显微镜分别观察了硅灰石共混前后的形貌和iPP/硅灰石复合材料冲击试样断面的形貌。实验结果表明:硅灰石采用侧喂料和较低的螺杆转速,可以提高iPP/硅灰石复合材料力学性能。随着硅灰石质量分数的增加,复合材料的力学性能提高。在PP-g-MAH质量分数为1%,硅灰石质量分数为30%时,iPP/硅灰石复合材料力学性能最好。