SGF增强HDPE复合材料流变性能及其形态研究

用毛细管流变仪研究了短玻璃纤维增强高密度聚乙烯复合材料流变性能；用扫描电镜、激光Ｒａｍａｎ光谱仪和相差显微镜，研究了复合材料毛细管挤出物的形态和基体的构象。     

天然植物纤维复合材料界面改性研究进展

天然植物纤维基复合材料性能优异,但天然植物纤维独特的结构性能,致使其与聚合物复合还存在诸多问题。提高天然植物纤维在聚合物基体中的分散性,增加纤维与聚合物基体的相容性对于提高天然植物纤维复合材料力学性能有着至关重要的作用。概述了天然植物纤维及其复合材料制备在界面改性方面的研究进展,总结了纤维改性对复合材料性能的影响,目前天然植物纤维改性处理的方法主要有热处理法、碱处理法、偶联剂法、酰化法、表面接枝法、复合处理法等。随着天然植物纤维改性研究的不断深入,天然植物纤维基复合材料应用前景将更加广阔。     

LLDPE/煤粉/乙炔黑复合材料流变性能研究

采用熔融共混制备了LLDPE/乙炔黑/煤粉复合材料,并通过毛细管流变仪对复合材料的流变性能进行了研究。详细讨论了复合材料的组成、剪切应力和剪切速率及温度对熔体流变行为、熔体黏度的影响。结果表明,LLDPE/乙炔黑/煤粉体系呈假塑性流体,表观黏度随着剪切速率增加而降低。当填料乙炔黑/煤粉含量在0%~40%范围内时,随着含量的增加,复合材料的表观黏度先增大后减小。填料乙炔黑/煤粉可以有效地增加粘流活化能,当含量为30%时,体系的表观黏度最大。     

EVOH/纳米SiO2复合材料的加工流变性能及应用

采用高级毛细管流变仪,分别测定乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)及EVOH/纳米SiO<,2>复合材料的流变性能,研究了不同温度、不同纳米SiO<,2>含量对复合材料加工性能的影响.以上述流变性能测试为参考,改变加工工艺,采用熔融共混法制备EVOH/纳米SiO<,2>复合材料并吹塑成膜,测试薄膜的性能.结果表明,随着纳米S...     

超声振动对闪光铝颜料填充HDPE复合材料流变行为和性能的影响

以改进的超声波辅助的转矩流变仪作为聚合物超声处理装备,测量高密度聚乙烯/闪光铝片颜料(HDPE/Al)复合材料的流变行为,并研究超声波强度对HDPE/Al复合材料的流变行为、晶体结构、结晶度和热稳定性的影响。结果表明,超声波能提高HDPE/Al复合材料的流动速率,降低表观剪切黏度与口模压力;超声波强度越大,表观剪切黏度与口模压力的下降越显著,越有利于促进聚合物熔体的流动,当超声波强度为300 W,流变仪转速为5r/min时,表观黏度下降了61%,而口模压力下降了58%;超声处理提高了HDPE/Al复合材料的结晶度并细化了晶体片层的厚度;超声波强度在200W时能够显著提高HDPE/Al复合材料的热稳定性。     

高长径比植物纤维共混复合加工性质的研究

根据植物纤维自身的加工特点，如原始长径比值较大、热稳定极限温度较低等，研究了纤维／PP共混复合加工的行为特征，探讨了采用现有设备进行纤维共混加工的可能性。实验表明纤维共混体系具有优良的加工适性，共混加工的平衡转矩低、转矩平衡时间较短、设备的磨耗较低等。同时，合理的共混工艺有利于加工中纤维形态的保持、纤维在基体树脂中的均匀分布与分散以及相界面的润湿与粘合，并有利于获得优良的复合材料性能。     

超声振动对闪光铝颜料填充HDPE复合材料流变行为和性能的影响EI北大核心CSCD

以改进的超声波辅助的转矩流变仪作为聚合物超声处理装备,测量高密度聚乙烯/闪光铝片颜料(HDPE/Al)复合材料的流变行为,并研究超声波强度对HDPE/Al复合材料的流变行为、晶体结构、结晶度和热稳定性的影响。结果表明,超声波能提高HDPE/Al复合材料的流动速率,降低表观剪切黏度与口模压力;超声波强度越大,表观剪切黏度与口模压力的下降越显著,越有利于促进聚合物熔体的流动,当超声波强度为300 W,流变仪转速为5r/min时,表观黏度下降了61%,而口模压力下降了58%;超声处理提高了HDPE/Al复合材料的结晶度并细化了晶体片层的厚度;超声波强度在200W时能够显著提高HDPE/Al复合材料的热稳定性。     

PBS/杨木粉全降解木塑复合材料的加工流变性能及其应用研究

采用高级毛细管流变仪,分别测定PBS及PBS/杨木粉全降解木塑复合材料的流变性能,研究了不同挤出温度、不同木粉含量对复合材料加工性能的影响。以流变性能测试为参考,改变加工工艺,采用熔融共混法制备了PBS/杨木粉全降解木塑复合材料,并测试其性能。结果表明,随着木粉用量的增加,体系流动性明显下降,可加工的温度范围越来越窄,大致木粉填充量每提高5%,需要升高5℃才能保证粘度变化不大;不同加工工艺对所制备的PBS/杨木粉木塑复合材料性能有较大影响;综合流变性能和力学性能,木粉含量为30%、35%、40%、45%和50%的PBS/杨木粉全降解木塑复合材料的较佳加工温度分别为120、125、125、130和135℃。     

PP/POE共混物的毛细管和转矩流变行为

利用高压双管毛细管流变仪和Haake转矩流变仪研究了聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯共聚物(POE)体系的流变行为,探讨了转速、剪切速率、温度及共混物的组成对熔体流变行为的影响。结果表明,两种方法所测得的熔体流变学结果基本一致,共混物熔体表现为假塑性流变行为。随着POE含量的增加,PP/POE共混物熔体的表观黏度和非牛顿指数表现为负偏差行为,粘流活化能则表现出正负偏差行为,说明PP与POE之间存在一定的相容性。     

聚砜／二甲基乙酰胺／聚乙二醇中空纤维铸膜液的流变性能

本文用气压式毛细管流变仪对聚砜/二甲基乙酰胺/聚乙二醇中空纤维铸膜液的流变性能进行了分析与讨论。     

麦秸纤维增强聚丙烯复合材料的熔融流变性

用挤塑模压的方法制备麦秸纤维增强聚丙烯复合材料, 研究了麦秸纤维添加量、尺寸及马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP) 添加量、温度对麦秸纤维增强聚丙烯复合材料熔融流变性的影响。麦秸纤维添加量从10 wt%增加至30 wt%时, 复合材料的熔融黏度增加。马来酸酐接枝聚丙烯的加入提高了体系的流动性, 熔融黏度降低。麦秸纤维以长纤维和纤维束作为增强材料时, 复合材料的熔融黏度降低, 以细小纤维作为增强材料时, 复合材料的熔融黏度增加。温度由170 ℃升高至190 ℃, 剪切速率由0. 01 s -1增加至0. 1 s -1 时, 麦秸纤维增强聚丙烯复合材料的黏度降低。      

静电纺丝制备纳米海藻酸钠/魔芋葡甘聚糖-菊糖纤维膜

采用静电纺丝技术制备纳米海藻酸钠/魔芋葡甘聚糖-菊糖（SA/KGM-INU）纤维膜。采用流变仪分析研究了加入不同量SA对SA/KGM-INU溶胶流变特性的影响,利用SEM、DSC、FTIR和TGA研究了不同量SA对纳米SA/KGM-INU纤维膜结构和性能的影响。结果表明,纳米SA/KGM-INU复合纤维膜表面粗糙程度随SA含量增加而减小,黏度随SA含量的增加而增大,热稳定性随SA含量的增加而增强。纳米SA/KGM-INU纤维膜的制备,旨在为其它天然高分子基复合材料的研究开发提供一定的实验数据及理论基础。     

LDPE/EVA/MWCNTs/CF复合材料的电学及流变性能

用熔融共混法制备了低密度聚乙烯(LDPE)/乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/多壁碳纳米管(MWCNTs)/碳纤维(CF)复合材料。使用高阻计、扫描电子显微镜、旋转流变仪等研究了导电填料及基体组成对材料的电性能和流变性能的影响。发现MWCNTs与CF共同作为导电填料具有协效作用,使得材料其不仅具有渗滤阈值低的特点,并且当填料含量超过阈值时,材料的导电性能相比于纯MWCNTs填充的复合材料电阻率降低了2个数量级。流变测试发现MWCNTS相比于CF对基体分子链运动的限制更为明显,MWCNTs含量的增多会增加材料的黏度并使材料从"类液"的粘弹行为转变为"类固"的粘弹行为。     

Effect of fiber morphology on rheological properties of plant fiber reinforced poly(butylene succinate) composites

Sisal fibers (SFs), steam exploded sisal fibers (SESFs) and steam exploded bagasse fibers (SEBFs) which have different fiber morphologies, were mixed with poly(butylene succinate) (PBS) using a torque rheometer. The rheological properties of these plant fiber-reinforced PBS composites were evaluated. Results show that the fiber morphology has a large effect on rheological behavior. At the same fiber content (e.g., 10 wt% and 30 wt%), the non-Newtonian index n of composites reinforced by flexible fibers with a higher aspect ratio and larger contact area with the matrix is smaller. In general, n decreases with increasing fiber content but when the fiber content is too high (e.g., 50 wt%), the aggregation of fibers is too extensive so that the actual contact area between fibers and matrix becomes much lower, n increase instead. At the same fiber content (e.g., 10 wt% and 30 wt%), the consistency indices of fibrous filler-reinforced composites are larger than those of powder-filled composites; the larger the actual contact area between the matrix and the fibers, the greater the consistency index of the composite.     

PC/CF共混体系的加工流变性能与力学性能

利用微量双螺杆挤出机(Hakke MiniLabⅡ,Rheomex CTW5),通过熔融共混挤出注塑的方法,在聚碳酸酯(PC)中添加炭纤维(CF)进行复合增强。实验对共混物加工过程中的流变行为进行了分析,研究了炭纤维含量对复合材料力学性能的影响,探讨了其黏度与力学性能变化的机理,由扫描电子显微镜观测拉伸及冲击破坏的试样断面形态。结果表明,当CF质量分数为2%时,复合材料非牛顿指数n值最小,假塑性最强,易于加工;同时,复合材料的综合力学性能也最为优异。扫描电镜照片显示,拉伸破坏的主要方式为界面脱胶,而冲击破坏的主要方式为纤维断裂。     

Evaluation of the consistency of fiber reinforced cementitious composites

The rheological properties of fresh concrete, mortar or cement paste are among the most important parameters when cementitious building materials are placed. New material designs, like high or ultrahigh performance concretes, include the addition of a high volume of fibers to the fresh mix influencing its workability properties. However, the analysis of the rheological properties of fiber reinforced cementitious composites is difficult. Conventional methods mostly do not apply, especially when a high fiber content and relatively stiff mixtures are used. For this reason, a new method was developed to evaluate the workability of fiber reinforced composites. This method was applied to carbon and PVA fiber reinforced high performance composites and was used to optimize the rheological properties of these composites for an application in a centrifugation casting process.     

聚合物涂层对高模量碳纤维表面性能的影响

为改善碳纤维表面性能以及碳纤维/树脂复合材料的界面性能,对PAN基高模量碳纤维（HMCF）表面进行聚合物涂层处理。研究了不同潜伏性固化剂含量的聚合物涂层对HMCF表面以及碳纤维/树脂复合材料的界面性能的影响。IR分析表明,聚合物涂层与纤维或树脂基体发生了化学反应。扫描电镜和动态机械热分析的结果也说明,聚合物涂层能够提高...     

UP／GF／TLCP混杂复合材料的流变性能与力学性能

采用自行合成的不同相对分子质量(n)的热致性液晶聚合物(TLCP)与玻璃纤维(GF)混杂改性不饱和聚酯(UP),固定TLCP用量为5%(质量分数),研究了UP/GF/TLCP复合材料的流变性能和力学性能,分析了材料的冲击断面微观形貌。结果表明,TLCP的相对分子质量(n)对复合材料流变性能和力学性能有很大影响,当n不大于10时,复合材料的流变性能和力学性能随n的增加而提高。当n=10时,复合材料的流动性能和弯曲性能最好,熔体流动速率达到164.1 g/(10 min)。常温下弯曲强度和弯曲模量达到82.88 MPa和6.03 GPa,分别提高了31.3%和30.8%。当n=50时,复合材料的冲击强度最佳,达到5.196 kJ/m2,是未加TLCP材料的1.62倍,冲击断面形貌表明,TLCP相对分子质量对复合材料的界面粘合作用影响显著。     

偶联剂对玻璃纤维增强淀粉/聚乳酸复合材料性能的影响

分别以马来酸酐、KH550、KH560和KH570为偶联剂对玻璃纤维进行预处理,再与淀粉、聚乳酸(PLA)复合,通过熔融挤出法制备玻璃纤维增强淀粉/PLA复合材料。研究了偶联剂种类对玻璃纤维增强复合材料熔融指数、力学性能、热性能和熔融流变性能的影响。实验发现马来酸酐、KH550、KH570、KH560处理玻璃纤维增强淀粉/PLA复合材料的熔融指数和力学性能都依次增大,表明KH560处理玻璃纤维增强淀粉/PLA复合材料的界面黏结作用最强。对热性能进行表征发现,马来酸酐、KH550、KH570、KH560处理玻璃纤维增强淀粉/PLA复合材料玻璃化转变温度、重结晶温度、结晶度和热稳定性均依次提高。受玻璃纤维与淀粉/PLA基体界面黏结效果的影响,马来酸酐、KH550、KH570、KH560处理玻璃纤维增强淀粉/PLA体系的储能模量和复数黏度依次增大。     

Time-dependent response of active composites with thermal, electrical, and mechanical coupling effect

The mechanical and physical properties of materials change with time. This change can be due to the dissipative characteristic of materials like in viscoelastic bodies and/or due to hostile environmental conditions and electromagnetic fields. We study time-dependent response of active fiber reinforced polymer composites, where the polymer constituent undergoes different viscoelastic deformations at different temperatures, and the electro-mechanical and piezoelectric properties of the active fiber vary with temperatures. A micromechanical model is formulated for predicting effective time-dependent response in active fiber composites with thermal, electrical, and mechanical coupling effects. In this micromechanical model limited information on the local field variables in the fiber and matrix constituents can be incorporated in predicting overall performance of active composites. We compare the time-dependent response of active composites determined from the micromechanical model with those obtained by analyzing the composites with microstructural details. Finite element (FE) is used to analyze the composite with microstructural details which allows quantifying variations of field variables in the constituents of the active composites.