细菌纤维素增强水泥复合材料的制备及性能

对细菌纤维素增强水泥复合材料进行研究,探讨细菌纤维素含量、长度对水泥基复合材料抗折、抗压强度的影响以及细菌纤维素对水泥凝结时间和水化过程的影响。结果表明:细菌纤维素的加入能明显改善水泥基复合材料力学性能,细菌纤维素质量分数为0.02%是实验最佳掺量,材料抗折、抗压强度分别提高了20%和8%;过长细菌纤维素将导致分散不均,使浆体结构疏松;细菌纤维素对水泥浆体pH值和凝结时间无明显影响;细菌纤维素促进水化过程中CaO-SiO2-H2O凝胶生成。     

细菌纤维素增强聚羟基丁酸酯复合材料的制备及性能

利用细菌纤维素(BC)作为增强材料,采用溶液浸渍法制备了细菌纤维素/聚羟基丁酸酯(PHB)复合材料,并利用红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及力学性能测试对细菌纤维素/聚羟基丁酸酯复合材料的特征进行了研究。结果表明,PHB可以较好地渗透进入BC三维骨架中形成复合材料;在复合材料中PHB和BC的结晶特征均没有发生根本改变,只是随着PHB含量的增加,其特征衍射峰强度变大、半峰宽变小;力学性能测试显示BC能够有效增强PHB的力学性能,复合材料的断裂强度可达91MPa,断裂伸长率为7.9%,冲击强度为47.8 J/m2,较纯PHB分别提高了310%、75%和140%,其杨氏模量约为1.18 GPa,提高了约100%。由于PHB和BC均是生物材料,这种复合材料在骨组织工程中有望获得应用。     

原位聚合制备不饱和聚酯树脂/高岭土纳米复合材料及性能表征

利用超声法制备了高岭土-DMSO插层复合物前驱体,采取二步取代,原位聚合制备了不饱和聚酯树脂/高岭土纳米复合材料,并用XRD、FT-IR等手段对材料结构进行了表征,研究了纳米复合材料的阻燃性能。结果表明:当DMSO分子插入到高岭土层间时,d(001)值由0.717 nm增大到1.12 nm,插层率为91%,而不饱和聚酯树脂取代DMSO进入高岭土层间后,表征层状结构的d(001)特征衍射峰完全消失,高岭土内表面羟基吸收特征峰(3651 cm-1)和DMSO两个甲基的对称和反对称伸缩振动的吸收特征峰消失。燃烧实验表明这种材料相比纯树脂具有更好的阻燃性能。     

纳米二氧化钛增强增韧不饱和聚酯树脂的研究

用未经表面处理和经表面处理的纳米 Ti O2 对不饱和聚酯 ( UP)树脂进行填充改性。研究了纳米Ti O2 用量对不饱和聚酯树脂的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、断裂伸长率的影响。结果表明 ,经表面处理的纳米 Ti O2 用量为 4 %时 ,材料的增韧增强效果最好。用 DSC测定复合材料的玻璃化温度 ( Tg) ,可以发现复合材料的玻璃化温度比纯不饱和聚酯树脂大 ,且经处理的填充的复合材料的 Tg 更高 ,这与力学性能结果相一致     

我国的不饱和聚酯树脂工业

不饱和聚酯树脂(UPR)具有优良的机械性能，耐化学腐蚀性能，可常温常压固化成型，加工工艺简单，目前已成为热固性树脂的主要产品之一。UPR在工农业等诸多方面具有广泛的用途。特别是用玻璃纤维增强的UPR(俗称玻璃钢)，由于具有轻质、高强、耐腐、绝缘、耐温、施工工艺性好以及结构、强度的可设计性等特点已成为复合材料领域中产量最大，用途最广的主体产品。经过40多年的发展，我国的玻纤增强塑料(FRP)工业取得了令人瞩目的成就，1999年其总产量已达500kt，其中UPR／FRP300kt，热塑性玻璃钢80kt，覆铜板120kt，位居美国、日本之后，跃居世界第3位。如加上台湾省的产量就仅次于美国，位居世界第二。     

蒙脱土增强二聚酸改性不饱和聚酯树脂的制备及性能

分别通过原位聚合法和机械共混法,将含环氧基的有机蒙脱土(Organic montmorillonite,OMT)与C36二聚脂肪酸(Dimer fatty acid,DFA)改性不饱和聚酯树脂(Unsaturated polyester resin,UPR)结合,制备了OMT/DFA/UPR杂化材料和OMT/DFA/UPR复合材料。采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)表征材料结构、OMT分散程度、拉伸断面形貌及断面元素含量。研究发现,OMT通过化学键接枝到DFA/UPR主链上,且材料呈韧性断裂。通过热重分析仪(TG)、差示扫描量热仪(DSC)、拉伸、弯曲和硬度试验,研究了OMT添加量及添加方式对材料热稳定性和力学性能的影响。当OMT添加量为0.6%(质量分数)时,OMT/DFA/UPR杂化材料性能最佳,初始热分解温度、断裂伸长率、弹性模量及弯曲强度分别较DFA/UPR提高了11.3%、30.6%、88.7%和26.9%,而OMT/DFA/UPR复合材料除断裂伸长率提高了22.8%外,其余性能提高较少,甚至下降。     

电场诱导对不饱和聚酯树脂/炭纤维/纳米炭黑复合材料性能的影响

采用不饱和聚酯树脂(UPR)、导电炭纤维(CF)和纳米炭黑(CB)制备了一种复合材料,对比分析电场诱导对材料的电学性能和基本力学性能的影响。结果表明:在导电填料添加适量的情况下,采用0.3V/μm的直流电场诱导可以提高复合材料的导电能力,并表现出一定程度的各向异性。其中CB的添加量为0.5phr时,复合材料的电场诱导效果最佳;CF添加量为3,6,9phr的复合材料在电场线轴向的体积电阻率分别降低了46.8%,29.0%,12.5%,在电场线法向的体积电阻率分别降低了28.6%,18.8%,8.3%。同时,电场诱导基本没有改变复合材料力学特征,复合材料的基本力学性能与常规成型基本保持一致。     

我国不饱和聚酯树脂应用市场

不饱和聚酯树脂是热固性树脂的主要品种之一，应用于工业、农业、交通以及运输等领域。不饱和聚酯树脂主要分为增强和非增强两大系列。增强制品主要有冷却塔、船艇、化工防腐设备、车辆部件、门窗、活动房、卫生设备、食品设备、娱乐设备及运动器材等。非增强制品主要有家具涂料、宝丽板、纽扣、仿象牙和仿玉工艺品、人造大理石、人造玛瑙、人造花岗岩等。     

MgO／不饱和聚酯树脂复合材料的制备与性能

利用对苯二甲酸二甲酯（DMT）、顺丁烯二酸酐（MA）和1,2-丙二醇（PG）制备对苯型不饱和聚酯树脂（UPR）,然后与表面改性后的MgO粉体机械共混制备了MgO／UPR复合材料,考察改性后MgO粉体在UPR基体中的分散情况及其对MgO／UPR复合材料动态热力学性能、耐热性及硬度的影响。XRD、FTIR和SEM测试结果表...     

天然纤维素增强聚乳酸复合材料性能研究进展

目的 生物源高分子材料聚乳酸（PLA）具有优良的力学性能、加工性能和生物降解性，为了降低成本同时获得更优产品性能以扩大产品用途，将其与来源广泛的天然纤维素共混是一种绿色有效的途径。方法 本文从复合材料力学性能、热性能与降解性能等方面进行梳理，综述近年来天然纤维增强聚乳酸复合材料的研究，并提出发展趋势。结论 考察了不同类型、比例和形态的天然纤维与不同的纤维改性技术用于多功能应用的PLA基复合材料的制备和改进，降低成本的同时获得更优产品性能以扩大产品用途。     

废旧线路板粉料增强不饱和聚酯复合材料力学性能

以废旧线路板回收处理过程中得到的塑料粉料作为增强填料,采用模压成型的方法制备成不饱和聚酯复合材料。改变填料形状、加入量及尺寸大小,研究其对复合材料性能的影响。结果表明:用废弃粉料与短切玻璃纤维作为组合增强体制得的不饱和聚酯复合材料的力学性能远大于仅用废弃粉料作为增强体的力学性能;颗粒长度为1～3 mm的纤维状粉料对复合材料性能的提高远远大于颗粒长度为0.25 mm的纤维状粉料对复合材料性能的提高,且填充量也较大,质量分数可达65%,弯曲强度和冲击强度可达150 MPa、18 kJ/m2。      

石墨烯与多壁碳纳米管增强环氧树脂复合材料的制备及性能

对多壁碳管(MWCNTs)进行改性处理得到酸化碳管(MWCNTs-COOH)和环氧化碳管(MWCNTs-Epon828), 将石墨烯(Graphene)与不同的碳管分别混合, 制备出三种Graphene-MWCNTs/环氧树脂(EP)复合材料。通过拉伸和热重实验研究了石墨烯与MWCNTs的协同作用、 两者的含量以及MWCNTs功能化方法对复合材料力学和热学性能的影响。结果表明: 石墨烯与MWCNTs的协同增强明显优于MWCNTs单独增强。当石墨烯和MWCNTs质量分数仅为0.1%时, Graphene-MWCNTs-Epon828/EP的拉伸强度达最大值, 其拉伸强度、 弹性模量和断裂伸长率分别较纯EP增加了35%、 65%和34%。石墨烯和MWCNTs的加入使Graphene-MWCNTs/EP复合材料的热稳定性均有所提高。     

Flexural properties of hemp fibre reinforced polylactide and unsaturated polyester composites

In this work, flexural strength and flexural modulus of chemically treated random short and aligned long hemp fibre reinforced polylactide and unsaturated polyester composites were investigated over a range of fibre content (0-50 wt%). Flexural strength of the composites was found to decrease with increased fibre content; however, flexural modulus increased with increased fibre content. The reason for this decrease in flexural strength was found to be due to fibre defects (i.e. kinks) which could induce stress concentration points in the composites during flexural test, accordingly flexural strength decreased. Alkali and silane fibre treatments were found to improve flexural strength and flexural modulus which could be due to enhanced fibre/matrix adhesion.     

激光改性纤维对其增强环氧树脂复合材料力学性能的影响

利用激光对玻璃纤维、玄武岩纤维和碳纤维进行表面改性后,以环氧树脂为基体,分别制备三种纤维增强环氧树脂复合材料。利用SEM和万能试验机对表面改性前后的碳纤维形态、力学性能及三种纤维/环氧树脂复合材料的力学性能和断面形貌进行表征,研究了纤维激光表面改性对三种纤维及其增强环氧树脂复合材料力学性能的影响。结果表明:激光表面改性对碳纤维/环氧树脂复合材料的力学性能提升最高,其拉伸强度最大提高了77.06%,冲击强度最大提高了31.25%,玄武岩纤维/环氧树脂复合材料的力学性能提升次之,而玻璃纤维/环氧树脂复合材料的力学性能有所下降。因此,激光进行表面改性适用于碳纤维和玄武岩纤维。     

Electrical properties of short sisal fiber reinforced polyester composites fabricated by resin transfer molding

The electrical properties of sisal fiber reinforced polyester composites fabricated by resin transfer molding (RTM) have been studied with special reference to fiber loading, frequency and temperature. The dielectric constant (ε′), loss factor (ε″), dissipation factor (tan δ) and conductivity increases with fiber content for the entire range of frequencies. The values are high for the composites having fiber content of 50 vol.%. This increment is high at low frequencies, low at medium frequencies, and very small at high frequencies. The volume resistivity varies with fiber loading at lower frequency and merges together at higher frequency. When temperature increases the dielectric constant values increases followed by a decrease after the glass transition temperature. This variation depends upon the fiber content. Finally an attempt is made to correlate the experimental value of the dielectric constant with theoretical predictions.     

GF/不饱和聚酯复合材料的抗风沙侵蚀性能

为解决大风环境下高速列车的安全问题, 铁路路基拟采用防风走廊结构以抵御大风和风沙。综合比较研究复合材料的比强度、比刚度和耐蚀性等各项性能参数后, 拟选择复合材料作为防风沙走廊结构材料。分别对玻璃纤维增强不饱和聚酯复合材料风沙侵蚀前后进行了弯曲和拉伸性能测试, 研究了喷砂角度、喷砂风速和喷砂时间对材料力学性能的影响。结果表明, 喷砂角度对于侵蚀效果影响不明显; 随着喷砂风速的增大和侵蚀时间的延长, 侵蚀程度不断加深, 侵蚀效果随风速呈线性变化。      

单向竹原纤维表面改性对其增强不饱和聚酯树脂复合材料性能的影响

采用碱处理、碱-偶联剂联合处理对竹原纤维进行表面改性,通过缝合-模压工艺制备了单向连续竹原纤维/不饱和聚酯树脂(BF/UP)复合材料。研究了不同表面改性方法对BF/UP复合材料静态、动态力学性能、吸水性能等的影响,并用SEM、红外光谱等技术研究了改性处理后纤维的表面及复合材料界面结合情况。结果表明:经过不同表面处理后BF/UP复合材料的性能均有所改善。当采用5wt%碱-3wt%偶联剂联合处理时,BF/UP复合材料综合性能最优,其拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、剪切强度较未处理的分别提高了34.29%、15.95%、11.26%、29.39%;复合材料存储模量(33℃)较未处理的提高了63.80%,损耗因子有所降低;BF/UP复合材料24h、720h吸水率较未处理的分别减小了55.35%、27.32%。SEM和红外光谱结果表明,改性处理后竹原纤维表面杂质减少,附着了一层偶联剂膜,BF/UP复合材料中纤维与树脂之间的界面结合更好。     

一种细菌纤维素/姜黄素复合材料的制备及表征

采用原位吸附法，将细菌纤维素（Bacterial Cellulose，BC）浸渍在不同浓度的姜黄素乙醇溶液中，经超声震荡，使BC对姜黄素吸附饱和，获得不同浓度下的BC/姜黄素复合材料。采用SEM、FTIR、XRD及水接触角测量仪等对BC/姜黄素复合材料性能进行测试表征。测试结果表明，原位吸附法成功地将姜黄素固定在BC材料中，随着姜黄素乙醇溶液浓度的提高，BC中吸附姜黄素的量增加，同时将试样置于潮湿环境下，吸附姜黄素的试样具有抗霉变特性，是一种具有应用前景的包装材料或组织工程材料。     

甘蔗渣纤维增强聚丙烯复合材料的制备和力学性能

利用注射成型制备了甘蔗渣纤维增强聚丙烯复合材料, 分析了纤维质量分数、 注射成型条件以及添加物对复合材料力学性能的影响。结果表明, 随着纤维质量分数的增加, 材料的弯曲模量呈递增趋势。由于甘蔗渣纤维热降解的发生, 材料的力学性能随筒体温度的增加呈下降趋势。在模具温度90℃、 注射间隔时间30s、 不同的筒体温度185℃和165℃的成型条件下, 材料的弯曲性能和冲击强度分别呈现最大值。添加了马来酸酐改性聚丙烯后, 材料的弯曲强度和冲击强度得到了提高。