苎麻纤维增强酚醛复合材料的研究

本文以苎麻纤维为增强相,酚醛为基体,研制短纤维增强复合材料,对苎麻在不同处理条件下的材料力学性能进行了测试和分析,并对断口进行扫描电镜观察。     

织物处理工艺对苎麻纤维增强复合材料力学性能的影响

选取了几种不同处理工艺制作的苎麻织物,分别对比其化学组成、单丝拉伸性能,以及对比苎麻纤维增强复合材料的力学性能,最终找到最佳的增强材料用苎麻纤维织物的处理方法。结果表明:苎麻纤维被处理的越细,对纤维的力学性能损伤就越大;省去去毛以及漂白工艺,可以使复合材料力学性能有一定程度的提高;生物酶脱胶处理工艺对环境影响更小,而且与化学脱胶相比,纤维的力学性能和复合材料的力学性能基本持平。     

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。     

纤维及其复合材料老化机理研究进展

对于纤维及其复合材料而言,潮湿、遇热、光照等环境条件对其力学性能的影响明显,会导致其强度和刚度下降。本文阐述了国内外纤维及其复合材料的人工气候老化、热氧老化、光氧老化、湿热老化、臭氧老化等方面研究现状,提出了纤维及其复合材料老化的一些主要机理。在探讨了一些新研究手段的发展和取得的成果的基础上,进而展望了纤维及其复合材料老化研究存在的不足,并提出纤维及其复合材料老化研究的趋势。     

苎麻纤维/玻璃纤维混杂增强不饱和聚酯复合材料的力学性能研究

采用真空辅助成型技术(VARI)制备不饱和聚酯为基体的苎麻/玻璃纤维混杂增强复合材料。通过改变层间混杂的铺层方式以及改变两种纤维的相对含量对比其力学性能,从而得到以上两种因素对力学性能的影响方式。结果表明,在相同的混杂比下,层间夹芯混杂(玻璃纤维在壳层,苎麻纤维在芯层)铺层的力学性能优于层间夹芯混杂(玻璃纤维在芯层,苎麻纤维在壳层)铺层,而层间交替混杂铺层的力学性能介于两者之间;在相同的铺层方式下,苎麻纤维相对含量与复合材料力学性能存在负相关关系,其中与拉伸性能呈现线性(一次函数)关系,与弯曲性能呈现三次函数关系。     

短切苎麻/剑麻纤维增强聚酯及酚醛复合材料的性能研究

本文采用偶联剂A-151、KH-550对苎麻、剑麻纤维进行了偶联处理，比较分析了纤维表面处理前后苎麻、剑麻纤维增强不饱和聚酯及酚醛树脂复合材料的力学性能。结果表明，纤维偶联处理后，复合材料的力学性能有明显提高，吸水率有所降低。     

苎麻纤维增强高密度聚乙烯复合材料性能研究

通过双螺杆挤出制备了苎麻纤维增强高密度聚乙烯（PE HD）复合材料,并利用傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、差式扫描量热仪及热失重分析仪等分析仪器考察了苎麻纤维含量对于复合材料性能改善的效果。结果表明,在PE HD中添加苎麻纤维及一定量的相容剂后,苎麻纤维和基体树脂表面会形成酯键以增强两者之间的界面黏结;复合材料在应用温度（0~100 ℃）下不会出现热失重现象;苎麻纤维的加入会降低复合材料的结晶度;增大苎麻纤维的含量,能有效提高复合材料的热稳定性。     

玻璃纤维增强复合材料的人工加速老化性能研究

对轨道结构用玻璃纤维增强复合材料（GFRP）进行了氙灯加速老化及湿热老化试验,研究了GFRP的弯曲强度、压缩强度等随老化时间的变化情况,并考查了不同化学介质对成品性能的影响。结果表明,该种GFRP具有优异的耐光老化、耐湿热老化及耐化学介质性能。     

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。     

果胶杂质对苎麻纤维及其复合材料性能的影响

研究了苎麻纤维中的果胶杂质对苎麻纤维及其复合材料性能的影响，根据苎麻复合材料综合性能，确定了最佳果胶杂质含量为6．6％。     

玻璃纤维增强PPBES基复合材料性能

以共聚型二氮杂萘联苯结构聚醚砜(PPBES)树脂为基体,连续玻璃纤维(GF)为增强体,通过溶液预浸,热压成型工艺制备单向复合材料。通过对树脂溶液黏度、复合材料纤维体积含量测试,并对复合材料样条进行三点弯曲、层间剪切试验,研究了纤维体积含量对复合材料力学性能的影响,借助断面形貌分析了复合材料受力破坏模式。结果表明,PPBES/GF复合材料的弯曲强度随纤维体积含量的增加呈现先增大后减小的趋势,极值出现在纤维体积含量为57%时,弯曲弹性模量和层间剪切强度随纤维体积含量的增加呈现逐渐增大的趋势,复合材料的受力破坏模式为界面脱粘破坏和树脂基体内部破坏同时存在。     

玻璃纤维/嵌段共聚聚酰亚胺复合材料力学性能的研究

采用热塑性聚酰亚胺膜熔渗法,制备了单向玻璃纤维/嵌段共聚聚酰亚胺膜层压复合材料,考察了嵌段共聚聚酰亚胺的理论分子量、嵌段比(由BPDA段含量表示)对复合材料力学性能的影响。结果表明,分子量和嵌段比能显著影响嵌段共聚聚酰亚胺的分子链柔性,复合材料的弯曲强度、弯曲模量、层间剪切强度和冲击强度均随理论分子量的增大或刚性段含量的增加呈现出先增加后降低的趋势,最大弯曲强度、最大弯曲模量、最大层间剪切强度和最大冲击强度分别达到1224.52MPa、31.82GPa、70.56MPa和447.55kJ/m2。     

木纤维增强聚丙烯复合材料性能的研究

与常用的对木纤维进行化学改性的方法相比，本研究采用磺酰胺类增塑剂，在高速捏合机上对木纤维增塑，从而改进木纤维在聚丙烯中的分散性，采用马来酸酐接枝聚丙烯作为相容剂，使用了四种不同形态的木纤维来增强聚丙烯，研究了复合材料的力学性能与纤维种类、含量的关系，通过SEM研究了复合材料的断面形态，通过熔体流动速率研究了复合材料加工性能等。     

连续玻璃纤维增强聚氨酯复合材料的力学性能

为了代替传统的钢制鱼尾板与绝缘部件组成的"机械绝缘接头",通过拉挤成型制备了连续玻璃纤维(GF)质量分数高达70.5%的聚氨酯/玻璃纤维(PUR/GF)复合材料。分别对复合材料在0°和90°方向进行了拉伸、弯曲和压缩性能测试;同时,结合扫描电子显微镜(SEM)观察了拉伸断口,分析了GF在PUR基体中的分布情况及复合材料在拉伸试验中的断裂机理。研究结果表明,0°方向的拉伸强度、弯曲强度以及压缩强度都有很明显的提高,且均符合钢轨鱼尾板的强度标准。     

亚麻籽麻纤维增强复合材料的制备及其力学性能

本文着重研究了亚麻籽麻纤维强度及其复合材料纵向拉伸和弯曲性能,旨在探求亚麻籽麻纤维在绿色复合材料领域的应用潜能。分别采用10 g/l NaOH和20 g/l NaOH对亚麻籽麻纤维进行脱胶处理。脱胶后纤维表面SEM照片显示,经20 g/l NaOH处理可脱除纤维表面大部分胶质,脱胶较为彻底和均匀。热处理对纤维的力学性能有较大影响,经150℃热处理后纤维强度下降了36.2%。选择低熔点PBS(聚丁二酸丁二醇酯)树脂与麻纤维采用热压成型制备了纤维体积分数为36%的复合材料。测试了复合材料的纵向拉伸和弯曲性能,并对破坏模式进行分析。结果显示:碱处理后,复合材料拉伸性能有所降低,弯曲强度分别提高了19.3%(10 g/l NaOH)和59.9%(20g/l NaOH),20 g/l NaOH处理后复合材料的纵向弯曲强度为42.69 MPa。研究表明,亚麻籽麻纤维可用于制备热塑性复合材料,并具有较好的力学性能和应用前景。     

碳纤维增强聚氨酯弹性体复合材料的研究

为了制备具有优良导热性能、耐热性能和力学性能的新型聚氨酯(PUR)弹性体复合材料,采用预聚体法以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG),2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)和碳纤维(CF)粉末为原料,制备了不同CF含量的CF增强PUR弹性体复合材料。对其进行了导热性能、耐热性能和力学性能测试,并通过扫描电子显微镜考察了CF在PUR基体中的分散状态。红外测试结果表明,CF表面含有可以与PUR基体发生反应的—OH和—COOH。当CF质量分数为0.3%时,CF可以均匀地分散在PUR基体中,CF增强PUR弹性体复合材料的拉伸强度、撕裂强度、100%和300%定伸强度、玻璃化转变温度和热导率分别为42.24 MPa,94.03 k N/m,9.33 MPa,24.87 MPa,96.7℃和0.138 5 W/(m·K),比纯PUR弹性体分别提高了27.8%,32.2%,76.4%,102.2%,18.5℃和26.4%,而断裂伸长率为367.62%,仅下降19.5%。     

废弃天然纤维增强高密度聚乙烯复合材料性能研究

选用纺织工业废弃苎麻落麻纤维和造纸工业废弃的竹屑纤维为增强体,采用双螺杆熔融共混挤出工艺,制备天然纤维增强高密度聚乙烯（PE-HD）复合材料。考察纤维种类、含量变化对天然纤维增强复合材料熔体流动速率、微观断面形貌、拉伸性能、弯曲性能的影响。结果表明,2种废弃纤维都能有效提高PE-HD的拉伸性能和弯曲性能,其中苎麻落麻纤维的增强效果优于竹屑纤维,加入20% 苎麻落纤维复合材料拉伸强度比纯PE-HD提高21%,弯曲强度提高了41.9%。