含不同固化剂的EP/T–ZnOw复合材料的性能

研究加入不同固化剂T31和JA–1后对环氧树脂(EP)/四针状氧化锌晶须(T–ZnOw)复合材料性能的影响。测试了复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度、导热性能和介电强度。结果表明,JA–1固化体系的力学性能和介电强度比T31固化体系更优越。当T–ZnOw含量为5份时,加入JA–1及T31固化剂时EP/T–ZnOw复合材料的拉伸强度最大值分别是31.4 MPa和27.6 MPa;加入JA–1固化剂时,当T–ZnOw含量为3份时EP/T–ZnOw复合材料的缺口冲击强度最高达到29.5 kJ/m2,加入T31固化剂的复合材料的缺口冲击强度基本在10 kJ/m2以内;当T–ZnOw含量为5份时加入JA–1和T31固化剂后复合材料的介电强度分别比纯EP增加了116%和106.7%。复合材料中加入T31固化剂后的导热性能要比JA–1固化剂的稍好。     

界面改性对椰壳增强聚丙烯复合材料性能的影响

分别采用不同浓度碱溶液、偶联剂及其联合方式对椰壳纤维表面进行处理,利用模压成型技术制备椰壳聚丙烯复合材料,讨论界面改性对椰壳纤维表面及其复合材料力学性能的影响。结果表明,碱加偶联剂联合改性最有利于复合材料力学性能的改善,且在碱处理浓度相同的情况下,复合材料的拉伸强度随偶联剂浓度的增加而增大;偶联剂改性对复合材料力学性能的影响优于碱处理对复合材料力学性能的影响,且偶联剂改性对复合材料弯曲强度影响较大,复合材料的力学性能随偶联剂浓度的增加而增大。     

椰壳纤维/PBS可降解复合材料的研究

采用碱溶液和偶联剂对椰壳纤维进行表面处理,用转矩流变仪的密炼装置,制备未进行表面处理的不同纤维含量的椰壳纤维/PBS(聚丁二酸丁二醇酯)复合材料和经表面处理的不同纤维含量的椰壳纤维/PBS复合材料。重点研究了椰壳纤维和偶联剂含量对复合材料力学性能的影响。结果表明,椰壳纤维含量和偶联剂含量对复合材料的力学性能影响最大。当椰壳纤维含量为45%时,复合材料的力学性能最好,其拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别为38.59 MPa、52.43 MPa、10.45 k J/m2;偶联剂含量对冲击强度影响不大,但氢氧化钠浓度对冲击强度有一定影响。随着椰壳纤维含量的增加,材料的力学性能相应提高;偶联剂含量增加,纤维-树脂的界面黏结性能提高,材料的力学性能随之提高。扫描电子显微镜(SEM)图片显示,碱处理和偶联剂很好地改善了纤维-树脂的界面黏结性能。     

氧化锌晶须表面改性及表征

采用湿法表面化学改性法，用硅烷和钛酸酯偶联剂对氧化锌晶须(ZnOw)进行了表面改性；考察了溶剂、pH值、温度及分散时间对硅烷类偶联剂改性效果的影响，采用活化指数、接触角以及傅立叶变换红外光谱对改性结果作了表征。同时将改性后的ZnOw填充到线性低密度聚乙烯(LLDPE)中，测试了复合材料的机械性能。实验结果表明，硅烷和钛酸酯偶联剂均能用于ZnOw的表面改性，其最佳改性条件不同，获得最佳改性效果的偶联剂用量也不同。经ND-42改性的ZnOw填充到LLDPE中，复合材料的弯曲强度大幅度提高。     

苎麻纤维增强聚丙烯复合材料的性能研究

用偶联剂对苎麻纤维进行改性处理,研究了偶联剂处理浓度及苎麻用量对聚丙烯/苎麻增强复合材料力学性能的影响。结果表明:随着苎麻纤维用量的增加,复合材料的拉伸强度和弯曲强度都随之提高,其中经偶联剂处理复合材料的力学性能提高幅度较大;偶联剂处理浓度为1%时,材料的拉伸强度最高。SEM观察发现:未经处理的苎麻纤维表面较光滑,而经偶联剂处理的苎麻纤维表面较粗糙,并黏附了聚丙烯基体,说明偶联剂的添加改善了复合体系的界面相容性,界面结合力提高。     

聚丙烯竹塑复合材料的研究

研究了竹粉粒径以及两种不同的偶联剂对聚丙烯基竹塑复合材料力学性能的影响,比较分析了偶联剂种类和用量对复合材料力学性能的改善效果.结果表明,不同颗粒大小的竹粉对竹塑复合材料力学性能影响不大,而偶联剂对其拉伸、弯曲和冲击强度的影响差别较大,其中以冲击强度的增加最大.     

玻璃纤维表面偶联剂处理对GFRP电学和力学性能的影响

GFRP复合材料的电学性能和力学性能强烈地受到玻璃纤维与基体树脂间键接强度的影响。要想提高GFRP复合材料的性能必须提高玻璃纤维/基体复合界面的粘接强度,进而采用有效的偶联剂也是必要的。本文通过对用五种不同偶联剂处理过的玻璃纤维对玻璃纤维/环氧单向层板电学性能和力学性能的影响进行了研究。结果表明:用沃兰处理剂的GFPR复合单板具有极低的介电损耗和较高的击穿强度;用A—1160处理剂的GFRP复合单板除具有较高的击穿强度外,还具有优异的力学性能。     

不饱和聚酯树脂/大麻纤维复合材料性能的研究

采用模压工艺制备了不饱和聚酯(UP)树脂/大麻纤维复合材料,研究了大麻纤维加入量及纤维的碱处理、乙酰化处理及偶联剂处理对复合材料力学性能的影响;采用傅立叶变换红外光谱仪对复合材料的结构进行了表征和分析。结果表明,随着大麻纤维含量的增加,UP树脂/大麻纤维复合材料的拉伸弹性模量逐渐增加,拉伸强度、弯曲强度、弯曲弹性模量及冲击强度等均先降低而后逐渐增大;偶联剂处理对复合材料力学性能的改善效果最好;偶联剂与纤维之间发生了酯化反应。     

聚丙烯基木塑复合材料力学性能的研究

研究了聚丙烯(PP)基木塑复合材料的界面形态,采用两种不同的偶联剂对木粉进行表面处理,考察了混炼时间和木粉用量对复合材料力学性能的影响,并通过扫描电子显微镜(SEM)对试样的断口形貌进行了观察。结果表明:在木粉用量相同的情况下,钛酸酯偶联剂对木粉的处理效果要优于铝酸酯偶联剂,偶联剂处理使木粉与PP的界面相容性得到了改善,复合材料的性能得到提高;在偶联剂不变的情况下,随着木粉含量的增加,木塑复合材料的冲击强度和拉伸强度均下降;随着混炼时间的增加,木塑复合材料的冲击强度和拉伸强度呈先升后降的趋势。     

UPR/苎麻布/碱式硫酸镁晶须复合材料Ⅰ——偶联剂处理晶须对复合材料力学性能的影响

选用钛酸酯偶联剂NDZ101、NDZ401和硅烷偶联剂KH550、KH570分别对碱式硫酸镁晶须进行预处理,采用模压工艺制备不饱和聚酯树脂/苎麻布/碱式硫酸镁晶须复合材料,研究了偶联剂加入比例对复合材料力学性能的影响。结果表明:除了KH570外,其他几种偶联剂均可保持或提高复合材料的拉伸强度和冲击强度;除了NDZ101之外,其他几种偶联剂均可提高复合材料的弯曲强度,当选用2%的KH550进行处理时,复合材料的弯曲强度最高,达到104.78 MPa,较未经偶联剂处理的复合材料的弯曲强度(95.18 MPa)提高了10.09%;利用硅烷类偶联剂处理晶须,对复合材料的拉伸模量、弯曲模量的改善效果优于钛酸酯类偶联剂;偶联剂处理不能改变复合材料脆性断裂的性质。     

偶联剂对 PPS/PA66/T-ZnOw 复合材料力学性能的影响

采用硅烷偶联剂KH-560和钛酸酯偶联剂TM-38S对四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)进行表面改性,制备了相应的聚苯硫醚(PPS)尼/龙(PA)66/T-ZnOw复合材料,研究了两种偶联剂及其复合体系对T-ZnOw表面改性效果和相应复合材料力学性能的影响,并利用扫描电子显微镜对复合材料的断面形态进行了观察。结果表明,钛酸酯偶联剂TM-38S对T-ZnOw的表面改性效果要优于硅烷偶联剂KH-560;两种偶联剂均提高了复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度,但对复合材料的弯曲强度影响不大。其中TM-38S改性T-ZnOw与PPS/PA66复合后所得材料的力学性能优于KH-560改性T-ZnOw的材料。两种偶联剂的复合体系虽然可以弥补KH-560副反应对T-ZnOw表面改性的不利影响,但对改善复合材料力学性能的协同作用不明显。     

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...     

聚丙烯/四针状氧化锌晶须/氧化镁导热绝缘复合材料的制备与性能研究

以聚丙烯(PP)为基体,四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)和氧化镁(MgO)为导热填料,通过双螺杆挤出机制备了PP/T-ZnOw /MgO导热绝缘复合材料。在T-ZnOw用量为10 %（质量百分含量,下同）,MgO用量在0～60 %的范围内,考察了MgO用量对复合材料的热导率( )、体积电阻率(ρv)、力学性能和加工性能的影响。结果表明,随着MgO用量的增加,PP/T-ZnOw /MgO复合材料的 增大,ρv减小;材料的拉伸强度和弯曲强度以及熔体流动速率均随着MgO用量的增加而下降,而冲击强度则呈先保持稳定,然后减小的趋势。这一变化趋势在MgO用量 30 %时较为显著。当MgO用量为60 %（33 %,体积分数）时,PP/T-ZnOw /MgO复合材料的 最大,达到0.7563 W/(m·K),比未加MgO时的PP/T-ZnOw复合材料和纯PP的热导率分别提高了108.0 %和210.0 %;此时材料的ρv最小,为9.20×1015 Ω·cm,仍可满足绝缘材料的要求。     

Influence of grafted polypropylene on the mechanical properties of mineral‐filled polypropylene composites

The purpose of this work was to study how mineral fillers would behave in a polypropylene (PP) matrix when PP modified with maleic anhydride (MA) and/or itaconic acid (IA) was used as a coupling agent in the preparation of mineral‐filled PP composites. The composites were characterized with tensile mechanical measurements and morphological analysis. The optimum amount of the coupling agent to be used to obtain composites with improved mechanical properties was established. The results indicated that these coupling agents enhanced the tensile strength of the composites significantly, and the extent of the coupling effect depended on the nature of the interface that formed. The incorporation of coupling agents enhanced the resistance to deformation of the composite. The behavior of IA‐modified PP as a coupling agent was similar to that of a commercial MA‐modified PP for the filled PP composites. Evidence of improved interfacial bonding was revealed by scanning electron microscopy studies, which examined the surfaces of fractured tensile test specimens; their microstructures confirmed the mechanical results with respect to the observed homogeneous or optimized dispersion of the mineral‐filler phase in these composites. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 103: 2343–2350, 2007     

四针状氧化锌晶须对聚丙烯力学性能及抗菌性能的影响

采用偶联剂KH-570对四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)进行表面改性,制备了聚丙烯(PP)/改性T-ZnOw复合材料。对复合材料进行了X射线衍射分析,并考察了T-ZnOw含量对复合材料力学性能和抗菌性能的影响。结果表明:T-ZnOw在PP基体中结晶良好;适量添加经过表面改性的T-ZnOw能提高复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和弯曲强度;在T-ZnOw含量为4%时,复合材料即可达到国家规定的抗菌要求。     

柠檬石膏的表面改性对柠檬石膏/聚丙烯复合材料性能的影响

本文研究了单一和混合偶联剂表面改性的柠檬石膏对柠檬石膏/聚丙烯复合材料的力学性能,结晶度,熔点的影响;结果表明:单一偶联剂表面改性的柠檬石膏使柠檬石膏/PP复合材料的拉伸强度,弯曲强度和弯曲模量较PP有不同程度提高,钛酸酯和铝酸酯偶联剂对柠檬石膏的表面改性具有较好效果。混合偶联剂表面改性的柠檬石膏使柠檬石膏/PP复合材料的冲击强度较单一偶联剂表面改性柠檬石膏填充PP的复合材料提高了34.7%,而拉伸强度,弯曲强度和弯曲模量均有一定下降。差示扫描量热(DSC)分析结果显示柠檬石膏的加入可以提高聚丙烯的结晶度,对复合材料的熔点几乎没有影响;柠檬石膏的表面改性对复合材料中PP的结晶度和熔点均没有明显影响。     

Effect of clinoptilolite filler on the physical and mechanical properties of polypropylene

This study aims to investigate the mechanical and physical properties of polypropylene (PP) filled by natural zeolite. For this purpose, a natural zeolite (at 1–6 wt% filler loadings) with two different particle sizes was used. Two different kinds of silane coupling agents (3‐aminopropyltriethoxysilane, GAPTES and 3‐glycidoxypropyltrimethoxysilane, GPTMS) at three different volume ratios were used to improve the zeolite compatibility with PP and to improve the mechanical properties of composites. Fillers and PP were compounded with a twin screw extruder, and the composites were moulded with injection moulding press. The samples were subjected to mechanical tests (i.e., impact and tensile tests) and physical tests (i.e., hardness, density, and melt flow index, MFI). The physical test results showed that the levels of hardness and density of both unmodified and modified zeolite‐filled PP composites were higher compared with neat PP. The MFI values of composites were decreased by increasing zeolite loading level. Composites including GAPTES modified zeolite showed improved yield strength, impact strength and stiffness compared with composites filled with unmodified zeolite particles. POLYM. COMPOS. 34:1396–1403, 2013. © 2013 Society of Plastics Engineers     

硅烷表面修饰氧化铝对聚丙烯的力学和耐热性能的影响

以3%氧化铝(Al2O3)或3种硅烷偶联剂表面修饰过的氧化铝为增强剂,采用高速混合与熔融挤出结合方法制备Al2O3/聚丙烯(PP)复合材料。研究硅烷表面修饰氧化铝对PP力学性能和耐热性能的影响。结果表明,采用硅烷偶联剂γ-巯丙基三甲氧基硅烷(KH590)对氧化铝表面修饰后,Al2O3/PP复合材料的性能得到改善。拉伸强度由33.80 MPa略降至32.63 MPa,冲击强度由14.58 kJ/m2增加至19.79 kJ/m2,拉伸模量由0.25 GPa增加至0.27 GPa,邵氏硬度D由75增加到84;同时Al2O3/PP复合材料的耐热性能有明显提高。     

硅烷偶联剂改性云母粉在微孔发泡PP中的应用

通过硅烷偶联剂改性的云母粉,以不同含量加入聚丙烯(PP)中,制备微发泡PP/云母粉复合材料;通过相容性和分散性分析了改性与未改性云母粉微发泡PP复合材料发泡行为和力学行为的影响规律。结果表明:改性云母粉的微发泡PP复合材料泡孔直径明显减小,泡孔密度增大;抗拉强度和冲击强度都得到提高。     

PP/POE/T-ZnOw复合材料流变行为的研究

通过熔融共混的方法在双螺杆挤出机上制备了聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物/四针状氧化锌晶须（PP/POE/T-ZnOw）三元复合材料。利用毛细管流变仪分析了纯PP、PP/POE二元共混物和PP/POE/T-ZnOw三元复合材料的流变行为,详细研究了T-ZnOw含量对三元复合材料流变行为的影响。研究结果表明,POE对二元共混物的稠度影响与温度有关,而T-ZnOw含量对三元复合材料的稠度、表观黏度和黏流活化能具有不同的影响。