改性处理对木纤维/聚乳酸生物可降解复合材料性能的影响

分别用硬脂酸和钛酸酯对木纤维进行改性,用注塑成型工艺制备木纤维/聚乳酸可生物降解复合材料。研究了改性剂用量对复合材料力学性能及生物降解性能的影响。结果表明:改性剂对木纤维进行处理后,复合材料的拉伸强度与冲击强度得到明显提高;钛酸酯偶联剂的改性效果优于硬脂酸。硬脂酸和钛酸酯改性剂一定程度上都可以改善复合材料的生物降解性能。     

改性钢渣微粉/麦秸秆纤维/PVC复合材料性能

将钢渣微粉(SSM)、麦秸秆纤维(WSF)作为填料,通过挤出成型工艺制得聚氯乙烯(PVC)基复合材料,分别研究了不同配比(0∶10、1∶9、2∶8、3∶7、4∶6)的改性钢渣微粉和麦秸秆纤维对复合材料的力学性能、吸水特性、尺寸热稳定性能的协同作用以及微观形貌的影响。结果表明,钢渣微粉经偶联剂改性后,分散性及与PVC基体的相容性得到改善,制得的复合材料力学性能较好,拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、冲击强度分别提升9.8%、5.45%、13.10%、2.95%。随改性钢渣微粉/麦秸秆纤维配比的增加,复合材料的力学性能先上升后下降,其综合力学性能在配比为3∶7时,达到最优。材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、冲击强度分别为16.67%、20.76%、4.64%、34.41%;吸水率及吸水厚度膨胀率均明显下降,分别为7.19%和4.74%,综合吸水特性在配比为3∶7时,达到最佳;尺寸热稳定性逐渐下降,当改性钢渣微粉/麦秸秆纤维配比从0∶10增加到4∶6时,复合材料的热膨胀系数LTEC值增加了26.31%。     

PVC/秸秆类纤维复合材料性能

为比较不同秸秆类(芦苇秸秆、稻秸秆、麦秸秆)纤维对其制备复合材料性能的影响,以芦苇秸秆、稻秸秆、麦秸秆为填充材料,以聚氯乙烯(PVC)为基体材料,采用挤出成型工艺制备3种PVC/秸秆类纤维复合材料。对3种秸秆纤维进行了成分分析,对它们制备的复合材料进行了力学性能和吸水性能测试,并对3种复合材料进行了FTIR分析,用SEM观察了复合材料拉伸断面微观结构。结果表明,3种秸秆类纤维中,芦苇秸秆的纤维素、半纤维素和木质素含量最高,其制备的PVC复合材料结合界面和力学性能最佳,PVC/芦苇秸秆纤维复合材料拉伸、弯曲和冲击强度分别为36.79 MPa,67.19 MPa和7.01 k J/m2,比PVC/麦秸秆纤维复合材料分别提高了104.62%,89.7%,99.72%。3种PVC/秸秆类纤维复合材料中PVC/芦苇秸秆纤维复合材料24 h吸水率最低,比PVC/麦秸秆纤维复合材料降低67.36%。     

秸秆纤维对PBS复合材料的性能影响研究

采用秸秆纤维对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)进行改性,利用热压工艺得到了PBS/秸秆纤维复合材料;研究了秸秆纤维的添加量、处理工艺、偶联剂种类及添加量对PBS/秸秆纤维复合材料力学性能的影响;采用扫描电子显微镜观察了PBS/秸秆纤维复合材料的断裂面形貌.研究结果表明:采用质量分数为1.5%的壳聚糖作为偶联剂,得到的PBS/秸秆纤维复合材料的力学性能最好.     

改性处理对聚乳酸/废旧报纸回收纤维复合材料性能的影响

采用注射成型的方法制备了聚乳酸/废旧报纸回收纤维复合材料,探讨了马来酸酐接枝聚丙烯改性处理和1 %的NaOH改性处理对复合材料性能的影响。结果表明,在复合材料中加入2 %的马来酸酐接枝聚丙烯后,聚乳酸与废旧报纸回收纤维的相容性得到改善,复合材料的力学性能得到提高。废旧报纸回收纤维经1 %的NaOH处理后,与聚乳酸的界面被优化,纤维的相对结晶度增大,二者的黏结性能得到改善,复合材料的力学性能也会得到提高。     

短亚麻纤维/聚乳酸复合材料制备与性能研究

采用双螺杆挤出机制备出一系列短亚麻纤维/聚乳酸复合材料,通过力学性能测试、SEM和DSC等方法研究了短亚麻纤维用量、偶联剂种类对短亚麻纤维/聚乳酸复合材料力学性能、结晶性能、流变性能和耐热性能的影响。结果表明:短亚麻纤维用量达到4.62%时,亚麻纤维/聚乳酸复合材料力学性能达到最佳;随短亚麻纤维用量的增加亚,麻纤维/聚乳酸复合材料流动性降低而,结晶度和耐热性有所提高。     

竹原纤维/聚乳酸纤维基复合材料的拉伸性能

本文采用竹纤维作为增强材料,聚乳酸作为基体,混合编织了两种衬经衬纬针织物,根据聚乳酸熔点较低的特点,利用热压复合制备形成竹原纤维/聚乳酸复合材料。此复合材料在自然环境下能够降解为绿色环保型复合材料。在复合材料的应用中,应用设计是必不可少的,而拉伸试验的目的恰是为此。在万能强力机上通过对复合材料的拉伸性能测试分析发现,复合材料板材的纵向拉伸性能好于横向和斜向,同时12根针织线圈捆绑纱形成的复合材料板材拉伸性能明显好于6根捆绑纱形成的板材,而且竹原纤维/聚乳酸复合材料板材的断裂为韧性断裂。     

竹原纤维增强聚乳酸完全可降解材料的性能研究

以竹原纤维、聚乳酸为原料,采用非织造结合模压成型工艺制备了完全可降解材料。研究了材料降解随时间的变化规律及材料中增强纤维体积分数对材料拉伸、弯曲及降解性能的影响,采用扫描电子显微镜和傅立叶变换红外光谱仪研究了材料的降解机理。结果表明,当纤维体积分数为50%时,材料的纵横向拉伸强度和弯曲强度均达最大,分别为20.60、15.12MPa和27.47、21.27MPa;材料的降解速率随时间增加呈加快趋势,且纤维含量高的材料降解较快;降解首先发生在材料界面的缝隙处,随后产生了树脂开裂和纤维降解。     

偶联剂对聚乳酸/蔗渣纤维复合材料力学性能的影响

采用了4种硅烷偶联剂处理甘蔗渣,研究了偶联剂品种和含量对聚乳酸/甘蔗渣复合材料力学性能的影响,并运用扫描电子显微镜对复合材料的冲击断面进行了观察。结果表明,甘蔗渣经过硅烷偶联剂表面处理后,聚乳酸/甘蔗渣复合材料的力学性能较未处理体系有不同程度的提升,其中Z-6032的处理效果最佳。聚乳酸/甘蔗渣复合材料的力学强度受甘蔗渣粒径和含量的影响;甘蔗渣的粒径越小,复合材料的冲击强度越大;随着甘蔗渣含量的增大,复合材料的冲击强度和拉伸强度均呈下降趋势。     

Lyocell纤维/立构聚乳酸复合材料的结构与性能

采用Lyocell纤维作为增强纤维,与等比例聚左旋乳酸(PLLA)/聚右旋乳酸(PDLA)熔融共混并通过注塑成型制备了Lyocell纤维/立构聚乳酸(Lyocell/sc-PLA)复合材料,通过DSC、偏光显微镜(POM)、力学性能测试、SEM、维卡软化温度测试等方法,探讨了Lyocell纤维增强对sc-PLA的结构与性能的影响。结果表明:Lyocell/sc-PLA复合材料比sc-PLA的晶体结晶速率更快、球晶尺寸更小,复合材料总结晶度及立构晶体(sc)生成率大幅提高。与sc-PLA相比,Lyocell/sc-PLA复合材料的拉伸强度、杨氏模量及缺口冲击强度分别提高了9.0%、41.2%和47.5%。此外,Lyocell/sc-PLA复合材料的维卡软化温度达到了175.1℃,比sc-PLA提高了106℃,热稳定性显著提高。     

废弃混纺纤维/聚乳酸复合材料的制备及力学性能研究

以废弃涤/棉(65/35)混纺纤维作为增强材料,聚乳酸颗粒作为基体材料制备复合材料,并且采用正交及单因素试验对其成型工艺进行优化。结果表明:最优成型工艺条件为涤/棉混纺纤维质量分数40%、热压温度180℃、热压压力12 MPa,该条件下的复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别是59.56 MPa和48.75 MPa。     

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.     

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.     

剑麻纤维增强聚乳酸可降解复合材料力学性能

采用正交实验的方法,以纤维长径比、纤维含量和纤维的处理方式为因素,以剑麻纤维增强聚乳酸可降解复合材料的力学性能包括拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度为指标,运用极差和方差分析方法,探讨复合材料力学性能影响因素的敏感性,得到复合材料力学性能最佳的优化方案.     

秸秆纤维/聚丙烯微发泡复合材料热老化性能

以秸秆纤维作为填充物、偶氮二甲酰胺(AC)为化学发泡剂制备了微孔发泡秸秆纤维聚丙烯复合材料,利用扫描电子显微镜、红外光谱测量仪等对秸秆纤维聚丙烯微发泡复合材料热老化后的性能进行了研究。结果表明,复合材料在热老化96 h时,力学性能下降幅度小,各项性能保持率较高,随着老化时间增加,复合材料的力学性能下降幅度超过90%,样品表面出现纤维脱落现象。随着老化时间的增加,复合材料断面粗糙度增加,出现裂缝和孔隙,并且复合材料内部的泡孔会发生合并和坍塌,泡孔平均直径增加泡孔密度减少,泡孔结构变差。     

表面改性对亚麻纤维/立构聚乳酸复合材料性能的影响

探讨了碱处理和硅烷偶联剂处理两种表面改性方式对亚麻纤维(flax)的结构和表观形态的影响,并采用熔融共混和注塑成型制备了10%flax/立构聚乳酸(sc-PLA)复合材料,通过力学性能、DSC、SEM、维卡软化点测试等方法探讨了表面改性方式对flax/sc-PLA复合材料力学性能、结晶性能、断面形貌及耐热性能的影响。结果表明:碱处理后flax表面附着的半纤维素等被去除,而硅烷偶联剂的处理效果不明显;表面改性对复合材料的结晶度影响较小;未经改性处理的复合材料的力学性能最佳,碱处理的次之,硅烷处理的最低;而未经改性处理的复合材料的耐热性能也最佳,其维卡软化温度达到155.6℃。     

聚乳酸/芦苇纤维复合材料降解性能研究

采用熔融共混法制备了不同比例的聚乳酸/芦苇纤维（PLA/RF）共混物,并通过吹塑制备了相对应的薄膜。研究了在蛋白酶K的作用下不同RF含量的PLA/RF薄膜的生物降解性能,同时用差示扫描量热法（DSC）和扫描电子显微镜（SEM）测定了样品降解过程中的结晶行为以及表面形貌变化。结果表明,RF对PLA的酶解降解有促进作用,随着RF含量的增加PLA/RF复合材料的酶解速率提升,其中含有30 %（质量分数,下同）芦苇纤维的PLA/RF薄膜的降解速率最大,16天内可降解81.11 %。研究还表明,加入芦苇纤维可以降低PLA的结晶度,从而影响降解速度。     

表面处理剂对聚乳酸/核桃壳粉复合材料性能的影响

研究核桃壳粉(WSP)含量对复合材料力学性能影响,结果发现,WSP的最佳添加量为1%,此时材料的断裂伸长率提高了15.69%。在此最佳用量的基础上,采用钛酸酯、硅烷偶联剂、十八胺和Na OH对WSP进行表面处理,从而研究不同的表面处理对聚乳酸(PLA)/WSP复合材料性能的影响。通过拉伸强度、熔体流动速率(MFR)以及红外光谱检测比较改性效果。结果表明:用钛酸酯改性后,材料的拉伸强度达到67.82 MPa,比未处理材料的拉伸强度提高了9.80 MPa,断裂伸长率提高了18.15%;碱处理后,PLA/WSP复合材料的MFR最多提高了120%,流动性有了很大的改善。     

竹质纤维形态对聚乳酸基竹塑复合材料性能的影响

为高值化利用竹材加工剩余物资源,以聚乳酸(PLA)为基体,竹粉纤维(BF)、竹屑纤维(BS)、竹原纤维(BN)与竹浆纤维(BP)为填料,采用密炼-注塑工艺制备了四种竹塑复合材料,研究了竹质纤维种类对其结构与性能的影响。研究结果显示,BP与BN纤维长径比更大,BS中颗粒形态较多,BF与BS质地较刚硬。BF、BN与PLA共混熔体的混炼扭矩更大,PLA/BP复合材料吸水率最大。BF,BS,BN与PLA的界面相容性较好,其添加改善了复合材料的力学性能,而BP添加降低了复合材料的力学性能。与PLA相比,在纤维质量分数为30%时,PLA/BF,PLA/BS与PLA/BN复合材料拉伸强度分别提高了17.85%,13.6%,11.89%,冲击强度分别提高24.33%,18.70%,35.57%,弯曲强度分别提高19.45%,21.45%,4.99%。PLA/BF复合材料的综合力学性能最优,其次为PLA/BS复合材料,PLA/BP复合材料最差。研究可为竹塑复合材料的开发与应用提供有益参考。