PP/Nano-CaCO3/EPDM复合材料性能研究

采用熔融共混法制备出了聚丙烯(PP)/纳米碳酸钙(nano-CaCO3)/三元乙丙橡胶(EPDM)复合材料。分别研究了nano-CaCO3和EPDM的加入量对复合材料力学性能的影响。结果表明:随着nano-CaCO3用量的增加,复合材料的冲击强度和拉伸强度均呈现出先增加后降低的趋势,弯曲模量呈增加趋势;随着EPDM用量的增加,复合材料的冲击强度呈增加趋势,拉伸强度和弯曲模量均呈下降趋势。     

PP/nano-CaCO_3/POE复合材料性能研究

采用熔融共混法制备了PP/nano-CaCO3/POE复合材料,分别研究了nano-CaCO3和POE的加入量对复合材料力学性能的影响。结果表明:随着nano-CaCO3用量的增加,复合材料的冲击强度和拉伸强度均呈现出先增加后降低的趋势,弯曲模量呈增加趋势;随着POE用量的增加,复合材料的冲击强度先显著增加而后稍有降低,拉伸强度和弯曲模量均呈下降趋势。     

玻璃微珠改性PP和LLDPE力学性能的比较研究

采用玻璃微珠(GB)改性聚丙烯(PP)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)，对玻璃微珠的用量、粒径和复合材料加工方法对材料的力学性能的影响进行了比较研究。结果表明：随着GB用量的增加，单、双螺杆挤出GB／PP复合材料的拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量均呈线性增长的趋势，而屈服强度则有小幅下降；断裂应变在低含量时有所提高，然后迅速下降；单双螺杆挤出材料的冲击强度均有所提高，并在一定范围内随GB用量的提高而增大，且单螺杆挤出材料的冲击强度略高于双螺杆挤出材料。而GB／LLDPE中，随着GB用量的增加，单螺杆挤出复合材料的拉伸模量、弯曲模量均呈线性增长趋势，而屈服强度和弯曲强度在含量较高时略有上升；双螺杆挤出复合材料的拉伸模量、屈服应力、弯曲强度和弯曲模量均呈线性增长的趋势，两者的断裂应变都有所降低，但没有严重劣化LLDPE复合材料的冲击特性。GB的粒径对两种复合材料的力学性能影响不大，但对GB／PP复合材料的韧性有较大影响。单、双螺杆挤出GB／PP复合材料的冲击强度在一定范围内较纯料有一定提高；同样的，双螺杆挤出复合材料的冲击强度低于单螺杆挤出材料。     

长玻璃纤维增强尼龙6复合材料力学性能的研究

研究以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和聚烯烃弹性体接枝马来酸酐(POE-g-MAH)为界面相容剂的长玻璃纤维增强尼龙6(LGF/PA 6)复合材料的力学性能,并与短玻璃纤维增强尼龙6(SGF/PA 6)复合材料的力学性能进行对比。结果表明:LGF/PA 6复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量均随着玻璃纤维含量的增加呈直线上升趋势,玻璃纤维质量分数达到40%时,增强效果十分显著;在添加相同含量的玻璃纤维时,LGF/PA 6复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量低于SGF/PA 6复合材料;2种复合材料的冲击强度均随着玻璃纤维含量的增加呈非线性增加,当添加相同含量的玻璃纤维时,LGF/PA 6复合材料的冲击强度高于SGF/PA 6复合材料;两种界面相容剂均改善了玻璃纤维与PA 6的界面性能,显著提高了复合材料的冲击强度,其中添加PP-g-MAH的LGF/PA 6复合材料的冲击强度的提高高于添加POE-g-MAH的,但拉伸强度和弯曲强度均有不同程度降低,其中添加POE-g-MAH的LGF/PA 6复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量下降得较为明显。     

DCP对长玻纤增强聚丙烯复合材料性能的影响

长玻纤增强聚丙烯复合材料采用熔体浸渍工艺制备,研究过氧化二异丙苯(DCP)对长玻纤增强聚丙烯复合材料性能的影响。结果表明:随着DCP用量的增加,长玻纤增强聚丙烯复合材料的拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度、弯曲模量均先增加后降低,通过动态力学性能和形态分析得出,当DCP添加量为0.4%时,长玻纤增强聚丙烯复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和缺口冲击强度均最高。     

反应挤出聚酰胺6/蒙脱石复合材料的中试

在小试研究的基础上进行反应挤出聚酰胺6/蒙脱石复合材料中试研究,重点考察脱水工艺条件对聚合的影响,螺杆转速对复合材料力学性能的影响,蒙脱石含量对复合材料力学性能的影响.中试结果显示:双螺杆挤出机各段的温度在140℃左右,随着螺杆转速的提高,复合材料的断裂伸长率、缺口冲击强度出现下降,拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量增大,中试螺杆转速在110 r/min;随着蒙脱石含量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲模量呈升高趋势,而缺口冲击强度呈下降趋势,最佳蒙脱石含量为3%～4%;小试与中试的脱水工艺条件基本相当,中试产品颜色和力学性能好于小试产品.     

PLA/Lyocell纤维复合材料结构与性能研究

以聚乳酸(PLA)为基体,新型纤维素纤维Lyocell纤维为增强材料,通过熔融共混及注塑成型制备了PLA/Lyocell纤维可生物降解复合材料,并采用扫描电镜(SEM)、力学性能测试、差示扫描量热法(DSC)和维卡软化温度测试等手段,探讨了Lyocell纤维含量对复合材料结构和性能的影响。结果表明:随着Lyocell纤维含量的增加,PLA/Lyocell纤维复合材料的结晶度、弯曲模量和维卡软化温度均随之提高,而拉伸强度和冲击强度则呈现先上升后下降的趋势。其中当Lyocell纤维含量达到6%时,其在复合材料中的分布较为均匀,所对应复合材料的力学性能相对较好,其拉伸强度、缺口冲击强度和弯曲模量比纯PLA分别提高了15.3%、12.3%和13.0%。     

界面改性对竹纤维增强聚乳酸复合材料性能的影响

分别以0.5%(质量分数,下同)、1.0%、1.5%和2.0%异氰酸酯(MDI)界面改性剂改性处理后的竹纤维和聚乳酸为原料,通过注射成型工艺制备竹纤维增强聚乳酸复合材料,探讨MDI用量对复合材料界面、力学性能、热性能的影响。结果表明,MDI可以改善竹纤维和聚乳酸界面相容性;随着MDI用量的增加,复合材料拉伸强度逐渐增大,冲击强度先增大后减小;MDI添加量为1.5%时,复合材料拉伸强度和冲击强度分别达到最大值63.4MPa和11.3kJ/m2;随着MDI用量的增加,复合材料的储能模量逐渐增大,损耗因子逐渐降低,玻璃化转变温度、结晶温度和热分解温度逐渐升高,热稳定性增加。     

ABS/OMMT、PA6/OMMT复合材料形态及性能

熔融挤出制备了有机蒙脱土(OMMT)含量不同的ABS/OMMT,PA6/OMMT复合材料,用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等仪器研究OMMT分别在ABS、PA6基体中的分布情况及对其力学性能的影响.结果表明:在ABS/OMMT复合材料中,OMMT主要为插层结构,大部分OMMT片层以聚集状态存在;而对PA6/OMMT复合材料,OMMT片层主要以剥离形态分布在PA6基体相中;随着OMMT含量增加,ABS/OMMT复合材料的拉伸、弯曲强度及弯曲模量都先上升后下降,且当OMMT含量在3份时性能较好,其缺口冲击强度呈下降趋势;PA6/OMMT复合材料在OMMT含量为3份时,其拉伸、弯曲强度和弯曲模量都出现极值现象,而缺口冲击强度线性降低.由于OMMT与PA6有较好的亲和力,在PA6中分散性较好,使PA6/OMMT复合材料的综合力学性能比ABS/OMMT复合材料的优异.     

3D打印用聚乳酸/松木粉/纳米二氧化硅木塑复合材料性能研究

以化学改性松木粉(PWF)为增强材料、聚乳酸(PLA)为基体,同时添加少量纳米二氧化硅(nano-SiO_2),通过熔融挤出制备了适用于熔融沉积成型(FDM)3D打印技术的木塑复合材料,并对该木塑复合材料的力学性能和3D打印性能进行了研究。结果表明:添加nano-SiO_2可以显著提高木塑复合材料的力学性能,随着nanoSiO_2用量的增加,PLA/PWF/nano-SiO_2木塑复合材料的各项力学性能均呈现逐渐上升的趋势,且在nanoSiO_2用量为5%时达到最佳。PWF用量对PLA/PWF/nano-SiO_2木塑复合材料各项力学性能的影响呈现先上升后下降的趋势,且材料性能在PWF用量为15%时达到最佳,此时弯曲强度为101.6 MPa、弯曲模量为4 652 MPa、拉伸强度为92.81 MPa、拉伸模量为3 845 MPa、冲击强度为4.31 kJ/m~2,相对于PLA/PWF木塑复合材料均提高了50%以上。该PLA/PWF/nano-SiO_2木塑复合材料可应用于FDM型3D打印,具有良好的打印性能。     

长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能

采用自主开发的在线混合生产设备,以玻璃纤维(GF)和聚丙烯(PP)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GF长度、分散度以及界面改性剂对LFT-PP力学性能的影响。结果表明,GF长度的增加,有利于提高LFT-PP的弯曲强度和冲击强度,对弯曲模量的影响很小。添加适量的界面改性剂有利于提高复合材料的弯曲性能,但是降低了其冲击强度。     

超分散剂对塑木复合材料性能的影响

以松香、二乙撑三胺和12-羟基硬脂酸为原料,合成了松香超分散剂(RDH)。用RDH对高密度聚乙烯塑木复合材料进行改性,研究了RDH对塑木复合材料力学性能、热性能等的影响,并用扫描电镜(SEM)观察复合材料的冲击断面形貌。结果表明:经RDH改性后,塑木复合材料的冲击强度和弯曲强度分别提高了35.2%和21.5%。RDH的加入改善了复合材料的热稳定性,储能模量提高,损耗因子降低。     

插层剂对PA66/蒙脱土纳米复合材料性能影响

将不同插层剂改性的蒙脱土与尼龙66(PA66)通过熔融共混制得了纳米复合材料,对复合材料的热变形温度和力学性能进行了研究。结果表明,与纯PA66相比,3种插层剂改性的蒙脱土／PA66纳米复合材料的热变形温度、弯曲模量、弯曲强度均有明显提高,拉伸模量和屈服强度也有所提高,但断裂伸长率和缺口冲击强度则明显下降;含极性羟基的插层剂对复合材料的综合改性效果较好,含2个长链非极性烃基的插层剂改性效果较差;加入环氧树脂后,复合材料的热变形温度、拉伸模量和弯曲模量有所降低,屈服强度、弯曲强度、断裂伸长率和缺口冲击强度则有所增加。     

Hybrid effect on mechanical properties of M40‐T300 carbon fiber reinforced Bisphenol A Dicyanate ester composites

Interply and intraply hybrid composites based on Bisphenol A Dicyanate ester (BADCy), high strength carbon fibers T300, and high modulus carbon fibers M40 were prepared by monofilament dip‐winding and press molding technique. The tensile, flexural, interlaminar shear properties and SEM analysis of the hybrid composites with different fiber content and fiber arrangement were investigated. The results indicated that the mechanical properties of intraply hybrid composites were mainly determined by fiber volume contents. When the ratio of fiber volume content was close to 1:1, the intraply hybrid composites possessed lowest tensile and flexural strength. The mechanical properties of interply hybrid composite mainly depended on the fiber arrangement, instead of the fiber volume contents. The hybrid composites using T300 fiber layout as outside layer possessed high flexural strength and low flexural modulus, which was close to that of T300/BADCy composites. The hybrid composites ([(M40)_x/(T300)_y]_S) using M40 fiber layout as outside layer and T300 fibers in the mid‐plane had high flexural modulus and interlaminar shear strength. POLYM. COMPOS., 2010. © 2010 Society of Plastics Engineers     

SA型透明尼龙/纳米SiO2复合材料力学性能及热性能研究

以SA型透明尼龙(PA)为基体,以KH-550处理的纳米S iO2为填料,采用熔融共混法制备了SA型透明PA/纳米S iO2复合材料。用微机控制电子万能试验机及简支梁冲击试验机测试了其力学性能;用维卡软化温度测定仪及差示扫描量热仪测试了其热性能。结果表明,SA型透明PA/纳米S iO2复合材料的弯曲弹性模量、弯曲强度和拉伸弹性模量均有较大提高,而拉伸强度、缺口冲击强度稍有降低;SA型透明PA/纳米S iO2复合材料的耐热性有明显提高。     

纳米SiO2对先驱体浸渍裂解法制备SiCf/SiC复合材料力学性能的影响

以纳米SiO2为填料,采用先驱体浸渍裂解法制备2.5D-SiCf/SiC（D为维数,SiCf为SiC纤维）复合材料,研究了前驱液中纳米SiO2含量对复合材料力学性能的影响。结果表明,纳米SiO2的添加能有效抑制先驱体裂解过程中的体积收缩,提高致密度,但过量引入易导致浸渍液黏度过高,浸渍效率降低。纳米SiO2含量对材料力学性能有较大影响,添加纳米SiO2后材料的抗弯强度和断裂韧性均高于没有添加的样品,材料抗弯强度随纳米SiO2含量的增加先增大后降低。当浸渍液中纳米SiO2含量为6%时,复合材料具有优异的力学性能,抗弯强度达到211.1MPa。     

3D打印PLA/麦秸粉复合材料的力学性能优化

将聚乳酸(PLA)作为基体,麦秸粉作为增强体,通过挤出成型工艺制备用于熔融沉积成型3D打印的木塑复合材料。采用正交试验设计的方法,通过对复合材料的力学性能进行测试,探索最佳的制备工艺。结果表明,随着麦秸粉平均粒径的增加,复合材料的弯曲强度与冲击强度出现先上升后下降的趋势,当平均粒径为120μm时,弯曲强度与冲击强度分别达到60.51 MPa,12.84 k J/m~2;麦秸粉的含量在1%时,复合材料的弯曲强度与冲击强度达到最大值,分别为62.87 MPa,12.72 k J/m~2;硅烷偶联剂KH550的加入会提高复合材料的力学性能,对冲击强度的作用效果强于弯曲强度,当KH550的添加量为8%时,冲击强度达到12.90 k J/m~2;马来酸酐接枝聚丙烯相容剂(MAPP)的添加会使复合材料的弯曲强度与冲击强度先上升后下降,当MAPP含量为1%时,复合材料的弯曲强度与冲击强度分别为62.68 MPa,11.91 k J/m~2,达到最大值。     

Pultruded fiber reinforced thermoplastic poly(methyl methacrylate) composites. Part II: Mechanical and thermal properties

A novel process has been developed to manufacture poly(methyl methacrylate) (PMMA) pultruded parts. The mechanical and dynamic mechanical properties, environmental effects, postformability of pultruded composites and properties of various fiber (glass, carbon and Kevlar 49 aramid fiber) reinforced PMMA composites have been studied. Results show that the mechanical and thermal properties (i.e. tensile strength, flexural strength and modulus, impact strength and HDT) increase with fiber content. Kevlar fiber/PMMA composites possess the highest impact strength and HDT, while carbon fiber/PMMA composites show the highest tensile strength, tensile and flexural modulus, and glass fiber/PMMA composites show the highest flexural strength. Experimental tensile strengths of all composites except carbon fiber/PMMA composites follow the rule of mixtures. The deviation of carbon fiber/PMMA composite is due to the fiber breakage during processing. Pultruded glass fiber reinforced PMMA composites exhibit good weather resistance. They can be postformed by thermoforming, and mechanical properties can be improved by postforming. The dynamic shear storage modulus (G′) of pultruded glass fiber reinforced PMMA composites increased with decreasing pulling rate, and G′ was higher than that of pultruded Nylon 6 and polyester composites.     

纳米Si_3N_4/氰酸酯树脂电子封装材料的研究

采用硅烷偶联剂(KH-560)对nano-Si3N4进行表面处理,然后以此作为4,4′-二氰酸酯基二苯基甲烷(BCE)的改性剂,制备了nano-Si3N4/BCE电子封装材料,并研究了该体系的静态力学性能、动态力学性能以及介电性能。结果表明:nano-Si3N4的加入提高了材料的冲击强度和弯曲强度,当w(nano-Si3N4)=3%时,冲击强度、弯曲强度分别由纯BCE的10.1 kJ/m2和94.11 MPa提高到14.58 kJ/m2和112.13 MPa;Nano-Si3N4/BCE体系的储能模量在低温区略低于纯BCE体系,在高温区则略高于纯BCE体系;改性体系的介电常数高于纯BCE体系,但介电损耗因子则低于纯BCE体系。     

黄麻纤维增强聚丙烯的力学性能

本文讨论了注塑成型黄麻纤维增强聚丙烯的制备方法和力学性能.将纤维重量含量分别为10%、20%和30%的复合材料进行比较,分析纤维含量对复合材料拉伸、弯曲和冲击性能的影响;将纤维分别切成约3mm、5mm和10mm长制成复合材料进行比较,分析纤维长度对复合材料拉伸、弯曲和冲击性能的影响.掺入黄麻纤维能使聚丙烯的拉伸和弯曲性能提高,但使其冲击强度降低;随纤维含量的增加或纤维长度的增加,复合材料的强度和模量是递增的,而冲击强度是递减的.