聚丙烯/玻璃纤维的界面改性研究(Ⅳ)--玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的界面结构特征

研制高性能的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的关键是提高非极性的聚丙烯和极性的玻璃纤维的界面粘结强度。文章运用溶剂抽提ＦＴ－ＩＲ、ＤＳＣ、ＳＥＭ等分析测试手段对ＦＲＰＰ的理化性能进行了表征,提出玻璃纤维增强聚丙烯复合材料体系的最突出的界面特征是界面剂接枝物与玻璃纤维的相互作用和界面剂接枝物与聚丙烯基体树脂的共结晶。     

聚丙烯/玻璃纤维的界面改性研究(Ⅱ)聚丙烯-马来酸酐接枝共聚物的界面改性研究

研制高性能的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的关键是提高非极性的聚丙烯和极性的玻璃纤维的界面粘结强度。本文首次明确提出接枝率、熔融指数、结晶温度是影响聚丙烯 -马来酸酐接枝共聚物作为界面剂使用的关键因素 ,当接枝共聚物的接枝率高、熔融指数大、结晶温度与聚丙烯基体接近时 ,接枝共聚物有较好的界面改性效果 ,可以使用较少量的接枝共聚物使复合材料的力学性能得到最大程度的改善。     

聚丙烯／玻璃纤维的界面改性研究（Ⅰ）：不同界面改性方法的比较

玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的关键是提高非极性的聚丙烯和极性的玻璃纤维的界面粘结强度,本文比较了以双马来酰亚胺,聚丙烯－马来酸酐接枝共聚物,硅烷偶联剂作为界面剂的几种最为常见的界面改性方法对聚丙烯／玻璃纤维的界面改性效果,指出以聚丙烯－马来酸酐接枝共聚物作用面剂是最经济,最有效的聚丙烯／玻璃纤维的界面改性方法。     

玻璃纤维增强聚丙烯界面处理研究进展

本文综述了提高玻璃纤维增强聚丙烯复合材料界面粘结强度和改善界面层结构的各种有效方法,包括玻璃纤维的偶联剂涂覆、浸润剂浸润、表面接枝等表面处理方法以及在聚丙烯基体中添加功能化聚丙烯对基体进行共混改性等,对玻璃纤维与聚丙烯的粘的结机理进行了讨论,并论述了玻纤／聚丙烯界面横晶对界面粘结强度的影响。     

聚丙烯／玻璃纤维的界面改性研究（Ⅱ）：聚丙烯—马来酸酐接枝共聚物的界？…

研制高性能的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的关键是提高非极性的聚丙烯和极性的玻璃纤维的界面粘结强度，本文首次明确提出接枝率、熔融指数、结晶温度是影响聚丙烯－马来酸酐接枝共聚物作为界面剂使用的关键因素，当接枝共聚物的接枝率高、熔融指数大、结晶温度与聚丙烯基体接近时，接枝共聚物有较好的界面改性效果，可以使用较少量的接枝共聚物使复合材料的力学性能得到最大程度的改善。     

界面改性方法对玻纤增强聚丙烯复合材料力学性能的影响

在对玻璃纤维的偶联剂处理,基体接枝改性的基础上,考察不同界面改性方法对玻纤增强聚丙烯力学性能的影响,并通过扫描电镜对玻纤增强聚丙烯的界面进行研究。结果表明,经偶联剂表面处理的玻纤与未经接枝改性的聚丙烯不能形成有效的界面粘结,力学性能较差,而与接枝改性的聚丙烯界面粘结较好,力学性能也有较大幅度的提高;经偶联剂处理的玻纤能与改性聚丙烯形成良好的界面粘结,改善复合材料的力学性能,偶联剂种类的变化在一定程度上能够改善复合材料的性能。     

玻璃纤维／环氧树脂基复合材料界面介电性能的研究

本文研究了五种偶联剂对玻璃纤维／环氧基复合材料界面介电性能的影响。结果表明，玻璃纤维经偶联剂处理后，其浸润活化能降低，从而提高了玻璃纤维／环氧基复合材料界面的介电性能，其提高的幅度大小与偶联剂的极性及化学结构有关。本文还研究了温度和水煮时间对五种偶联剂处理前后的玻璃纤维／环氧基复合材料界面介电性能的影响。结果表明，其影响的强度与界面的极化强度成正比。     

玻璃纤维和聚丙烯单丝样条界面断口形态的分析

通过对不同界面结合强度下玻璃纤维与聚丙烯单丝样条中界面断口形态的分析，指出决定界面断口形态的主要因素不仅是玻璃纤维与聚丙烯的界面剪切强度和基体树脂本身强度，而且还取决于界面层的模量和玻璃纤维的直径。     

竹纤维微生物改性对竹塑复合材料性能的影响

采用微生物法对竹纤维进行改性,研究其对竹纤维成分及结构的影响,通过热压成型制备了不同竹塑配比的竹纤维增强聚丙烯复合材料(PP/BF),并对其力学性能、断面微观结构进行表征来探讨竹纤维对聚丙烯基体的增强性能。结果表明:微生物改性能有效去除纤维素表面部分的半纤维素、木质素等成分,并在一定程度上降低了竹纤维的极性,改善了竹纤维与聚丙烯基体的界面浸润性。所得的竹塑复合材料以竹纤维添加量为30%时,力学性能最优,其拉伸强度、弹性模量较纯聚丙烯材料分别增强了3.4%、29.4%,弯曲强度、弯曲模量分别提高了38.9%、37.5%。     

玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的研究进展

综述了长、短玻璃纤维增强聚丙烯（GFRPP）复合材料的研究进展，总结出纤维含量、纤维长度及分布、纤维取向及分布、纤维与基体界面结合和改性等均为影响GFRPP性能的因素。在复合材料中，长度大于临界长度的玻璃纤维对材料的强度才有作用；增强玻璃纤维与聚丙烯的界面结合也是提高增强效果的有效手段。     

长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的研究

利用自制的熔体浸渍装置制备了长玻璃纤维增强聚丙烯(PP)复合材料。考察了PP基体流动性、玻璃纤维与PP界面结合强度、玻纤用量对复合材料力学性能的影响。结果表明:PP基体流动性越好,材料的力学性能越高;相容剂的使用会提高玻璃纤维和PP树脂界面的结合强度,从而提高材料的力学性能;材料的力学性能随玻纤用量的增加出现先增大后减小的趋势,当玻纤用量为50%时,复合材料力学性能最佳。     

硅灰石与连续玻璃纤维毡组合增强聚丙烯的力学性能

采用硅灰石与连续玻璃纤维毡组合增强聚丙烯,研究了硅灰石的含量,玻璃纤维毡的面密度、基体树脂的性质及界面改性等对材料力学性能的影响。结果表明：采用硅灰石与连续玻璃纤维毡组合增强,可提高复合材料的拉伸、弯曲强度及模量,但过高的硅灰石含量,会导致拉伸及弯曲强度下降,材料的力学性能随着所用玻璃纤维毡面密度的增大而显著提高,采用偶联剂对硅灰石进行处理及在基体聚丙烯中添加功能化聚丙烯,可改善界面结合、提高材料性能,随着功能化聚丙烯含量的增加,材料的拉伸、弯曲强度及模量有所提高,但含量过高时,会引起材料冲击强度的下降;组合增强材料的性能与基体树脂本身的力学性能密切相关,同时还受基体树脂熔体流动性的影响。     

玻璃纤维长度对聚丙烯/玻璃纤维复合材料力学性能的影响

为了研究玻璃纤维增强热塑性树脂复合材料中玻璃纤维的保留长度对复合材料力学性能的影响,采用在线混炼注塑一步法制备质量分数为20%的玻璃纤维增强聚丙烯(PP/GF)复合材料。通过改变螺杆结构制备出2种不同的PP/GF复合材料制品。结果表明:螺杆的剪切强度越小,制品中保留的玻璃纤维长度越长;随着玻璃纤维保留长度的增加,玻璃纤维与基体间的黏结界面增加,拔出时需要克服更大的界面结合力;降低螺杆对玻璃纤维的剪切强度,有利于提高玻璃纤维的保留长度,得到更高性能的PP/GF复合材料。     

环境因素对玻璃纤维增强聚丙烯界面的损伤

采用单丝临界长度法测定玻璃纤维增强聚丙昨合体系的界面剪切强度，研究了湿热及交替变化的温度等环境因素对复合体系界面的损伤。结果表明，湿热及高、低温的冷热循环均能引起玻璃纤维与聚丙烯复合体系的界面脱粘；采用偶联剂处理玻璃纤维、在体系中形成较强的界面粘结（如化学键结合），可提高复合体系界面抗湿热损伤的能力，在复合体系中引入容易变形的界面以生层可提高体系界面的冷热循环疲劳性能，界面结合较强的复合体系经冷热     

玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的界面结晶行为

在纤维增强热塑性聚合物复合材料的成型过程中,纤维的表面可能对基体产生结晶成核效应,形成界面横晶,横晶的出现对材料界面的应力传递行为,破坏行为产生很大的影响。本文综述了玻璃纤维增强聚丙烯复合材料结晶情况,界面横晶的产生,横晶对材料力学性能的影响以及控制方法。     

熔融浸渍及界面结合对连续玻璃纤维增强聚丙烯复合材料性能的影响

熔融浸渍技术一直是制备连续玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的主流技术。然而,聚丙烯熔体流动性低、黏度高以及树脂与玻璃纤维相容性较差的问题限制了它的广泛应用。针对这些技术难题,一方面,采用负载了2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷的聚丙烯粒子(MB-CR PP)为断链剂,提高聚丙烯流动性;另一方面,使用相容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)来改善连续玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的界面结合强度。结果表明,使用MB-CR PP能够降低聚丙烯分子量,大幅提高其流动性,可以使熔融树脂与玻璃纤维浸渍更加充分,并降低连续玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的孔隙率,从而在一定程度上改善复合材料的力学性能。当MB-CR PP在树脂体系中含量为0. 4%时,复合材料的力学性能达到最优。进一步提高其用量会明显降低聚丙烯的力学性能,从而导致复合材料力学性能下降。此外,当相容剂用量从0%增加到2. 5%时,复合材料的界面结合强度明显改善,力学性能也有较大提高,但进一步提高相容剂用量对复合材料力学性能的改善效果就不明显。     

不同界面改性茶粉/聚丙烯复合材料的制备与性能研究

以茶叶废弃物为原料,磨成茶粉(TD),以聚丙烯为基体,分别采用马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)、硅烷偶联剂(KH550)和异氰酸苯酯(MDI)作为界面改性剂,采用密炼的方法混合得到复合材料,然后注塑样条进行测试。采用万能力学试验机测试复合材料的拉伸性能,扫描电镜(SEM)观察复合材料的微观形貌,热重分析仪(TGA)测试复合材料的耐热性能,并对复合材料的吸水性能进行了测试。结果显示,对茶粉填充聚丙烯复合材料,MAPP是一种良好的界面改性剂,有效地改善了茶粉和聚丙烯的界面相容性,在茶粉的质量分数为10%~40%的范围内,拉伸强度提高了7.6%,而在茶粉质量分数达到50%时,拉伸强度提高了17.6%。但是,MAPP这种良好的界面改性方法使得茶粉填充聚丙烯复合材料的耐热性能和吸水性能略微下降。KH550和MDI的界面改性方法没有达到理想的界面改性效果,引起茶粉在一定程度上发生聚集,复合材料的拉伸强度略微下降。     

木粉增强聚丙烯力学性能的改善方法

以废弃木粉为增强材料,制备了木粉增强聚丙烯复合材料,研究了改善废弃木粉增强聚丙烯复合材料力学性能的途径。结果表明,通过适当的处理方法对木粉进行表面处理、对基体树脂进行改性,可以有效地提高复合体系的界面粘接强度,能大幅度改善复合体系的力学性能;采用短切玻璃纤维及玻璃纤维毡与废弃木粉组合,可以获得力学性能很高、能作为结构材料使用的复合材料。     

界面改性剂对聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料结构与性能的影响

通过多固相接枝技术合成了接枝率相当而极性有较大差异的多单体接枝聚丙烯(TMPP),以其为界面改性剂制备了PP/有机蒙脱土复合材料.通过XRD和扫描电镜表征了其结构,实验表明接枝物的极性对蒙脱土在聚丙烯中有一定影响,极性合适的接枝物TMPP2有助于蒙脱土的纳米分散,接枝物极性过高或者过低不利于蒙脱土的分散.力学性能结果也证实采用TMPP2为界面改性剂的纳米复合材料力学性能最佳,与纯PP相比,其弯曲模量提高60%,弯曲强度提高25%,缺口冲击强度提高1倍.     

长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的韧性

以玻璃纤维和聚丙烯为原料,制备了长玻璃纤维增强聚丙烯(LFT-PP)复合材料,研究了基体韧性、纤维长度和界面相容剂对LFT-PP韧性的影响。结果表明LFT-PP韧性随基体韧性增加而增加;当玻璃纤维长度从2.06mm增加到4.66mm时,LFT-PP的悬臂梁缺口冲击强度从134.4J/m提高到238.0J/m,增加了约80%;添加界面改性剂降低了LFT-PP悬臂梁缺口冲击强度,从311.4J/m降为181.8J/m。