剑麻/钢纤维增强改性酚醛树脂力学和摩擦性能

采用改性酚醛树脂为基体,剑麻/钢纤维混杂为增强纤维,通过辊炼、模压成型工艺制备了剑麻/钢纤维增强酚醛树脂复合材料.研究了剑麻纤维的加入及含量对聚砜改性酚醛树脂复合材料力学性能、摩擦磨损性能及热稳定性能的影响.结果表明:剑麻纤维质量分数为15%、钢纤维为10%时,复合材料的冲击和弯曲强度分别为3.82 kJ/m2和59.6 Mpa,达到最大;随着剑麻纤维含量的增加,复合材料的摩擦系数降低,热稳定性能下降,当剑麻纤维质量分数为10%时,复合材料的摩擦性能优异;复合材料的磨损面呈现黏着磨损和疲劳磨损特征.     

表面处理方法对剑麻纤维/酚醛树脂复合材料性能的影响

分别采用碱、硅烷偶联剂、阻燃剂对剑麻纤维(SF)进行表面处理,采用模压成型工艺制备了SF/酚醛树脂(PF)复合材料。研究了SF表面处理方法对SF/PF复合材料的摩擦磨损性能、力学性能、吸水性的影响,借助扫描电镜观察了复合材料磨损面的形貌。结果表明:SF经阻燃剂处理后,SF/PF复合材料的磨损体积为0.00053cm3,比未处理的SF/PF复合材料减少了77.2%;SF经硅烷偶联剂处理后,SF/PF复合材料的冲击强度、弯曲强度分别比未处理的SF/PF复合材料提高18.7%、15.4%,且耐水性也有一定改善。     

不饱和聚酯/剑麻纤维复合材料性能的研究

采用乙酰化、氰乙基化、KMnO4、甲苯二异氰酸酯(TDI)以及硅烷偶联剂等不同化学方法对剑麻纤维(SF)进行表面处理，然后将SF细化，与不饱和聚酯共混，通过模压成型制成不饱和聚酯／剑麻纤维复合材料，对复合材料的冲击强度、弯曲强度、热失重温度(Td)、电性能、吸水性能与SF处理方法的关系进行了研究，同时，考察了SF用量对复合材料各性能的影响。结果表明：SF处理方法对复合材料的电性能、热性能和吸水性影响不大；SF用量对复合材料的力学性能、吸水性影响较大，对电性能影响较小；当SF用量为10％，采用硅烷偶联剂和TDI处理SF时，复合材料强度较高、耐磨性好、综合性能较好。     

改性剑麻纤维增强聚乳酸复合材料热性能研究

依据丙交酯配位开环反应原理,在剑麻纤维表面接枝上聚乳酸分子支链进行表面改性,并与未处理、碱处理表面改性对比,研究了表面改性方法对剑麻纤维热性能的影响。使用熔体共混模压成型工艺制备了改性剑麻纤维增强聚乳酸复合材料,并研究了不同表面改性方法对复合材料热性能的影响。结果表明,剑麻纤维的加入使得复合材料的热稳定性略有降低,其中碱处理略高于未处理,而接枝处理降幅最大。同时,纤维的加入有利于复合材料异相成核,提高结晶度,其中以接枝剑麻纤维的促进作用最为突出。     

碱处理对酚醛树脂/剑麻纤维复合材料性能的影响

用碱处理方法对剑麻纤维(SF)进行表面改性,再与酚醛树脂(PF)混合、塑炼、模压成型,制备了PF／SF复合材料,对其冲击强度、弯曲强度、耐磨性、吸水性及热性能进行测试,借助偏光显微镜和扫描电子显微镜观察、分析了复合材料的形态结构。结果表明,经碱处理的SF提高了PF／SF复合材料的综合性能,其原因与界面作用得到加强有关。     

异氰酸酯预聚物对剑麻纤维/聚碳酸亚丙酯复合材料的界面改性及性能研究

为了提高剑麻纤维与聚碳酸亚丙酯(PPC)的界面作用力,用硅烷偶联剂KH550对剑麻纤维进行表面预处理,在剑麻纤维和PPC熔融共混时,加入异氰酸酯预聚物(PUP)进行反应性共混改性。通过FTIR、TGA、SEM、拉伸测试等手段对剑麻纤维/PUP/PPC复合体系进行表征,研究加入PUP对复合材料微观相界面性质及宏观性能的影响。结果表明,经KH550硅烷偶联剂处理并加入PUP后,PPC与剑麻纤维在熔融共混时发生原位增容反应,复合材料的两相界面黏结性得到明显改善,显著提高了材料的力学性能。同时,PUP与剑麻纤维存在一定协同效应,使得材料的耐热稳定性得到较大改善。     

表面处理对剑麻纤维性能及与淀粉相容性的影响

采用碱处理、硅烷偶联剂处理以及两者复合的处理方法对剑麻纤维进行表面改性,研究了不同处理方法对剑麻纤维的性能以及剑麻纤维/淀粉复合材料界面粘结性能的影响。通过傅立叶变换红外光谱仪、热重分析仪、扫描电子显微镜和万能试验机对不同处理的剑麻纤维进行表征,使用拔出实验测试剑麻/淀粉复合材料的界面粘结情况,并采用二参数威布尔模型计算拉伸强度和界面剪切强度。结果表明,所有处理方法都能提高剑麻纤维的热稳定性和界面剪切强度。与未处理纤维相比,碱处理后的剑麻纤维与淀粉的界面剪切强度最高,为2.011 MPa,提高了19%。     

剑麻纤维/酚醛树脂复合材料力学性能的研究

采用剑麻纤维(SF)与酚醛树脂(PF)混合、辊炼、模压成型,制备SF/PF复合材料,并对其复合材料的冲击强度、弯曲强度、弯曲模量等进行测试。结果表明,剑麻纤维的表面处理方式、纤维的含量、纤维的长度以及与玻璃纤维混杂对复合材料体系力学性能影响较大。     

剑麻纤维的表面改性及其复合材料的研究进展

简述了剑麻纤维的组成、结构及力学性能,并总结了剑麻纤维表面改性的几种方法,包括物理方法：热处理、酸碱处理、有机溶剂处理;化学方法：改变表面张力、界面偶合、表面接枝聚合。同时论述了剑麻纤维的表面改性对复合材料力学性能的影响。     

剑麻/FRP废渣/UP复合材料制备及性能研究

采用硅烷偶联剂KH-550和KH-570分别对纤维增强复合材料(FRP)废渣进行表面处理。制备了剑麻纤维/FRP废渣增强不饱和聚酯树脂复合材料。研究了FRP废渣的表面处理方式、FRP废渣含量和剑麻纤维含量对复合材料力学性能、吸水性和热性能等影响。结果表明,经过偶联剂处理的复合材料的力学性能和热稳定性均增强。当FRP废渣质量分数为30.0%,剑麻纤维质量分数为10.0%时,经KH-570处理复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高22.8%,21.4%和19.2%。FRP废渣经过偶联剂处理后,复合材料的吸水性降低。     

Studies on mechanical properties of sisal fiber/phenol formaldehyde resin in‐situ composites

Phenol formaldehyde resin (PF) reinforced with short sisal fibers (SF) were obtained by two methods, direct‐mixing and polymerization filling. Impact and bending properties of resulting composites were compared. Under the same compression molding conditions, polymerization filled composites showed better mechanical properties than those of direct‐mixed composites. The influences of fiber modifications on the mechanical properties of SF/PF in‐situ (polymerization filled) composites have been investigated. Treated‐SF‐reinforced composites have better mechanical properties than those of untreated‐SF‐reinforced composites. The effects of SF on water absorption tendencies of SF/PF composites have also been studied. In addition, sisal/glass (SF/GF) hybrid PF composites of alkali‐treated SF were prepared. Scanning electron microscopic studies were carried out to study the fiber‐matrix adhesion. POLYM. COMPOS., 2009. © 2008 Society of Plastics Engineers     

表面处理对剑麻纤维表面状况及热性能的影响

采用含氟防水剂和硅烷偶联剂对剑麻纤维进行表面处理。通过扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)、红外光谱(IR)、X-射线光电子能谱(XPS)和表面张力试验等手段表征了处理前后的剑麻纤维表面状况和热性能的变化。结果表明．防水剂与剑麻纤维的作用主要以化学作用为主,并使得剑麻纤维束的结合力减弱,但是防水剂能有效地降低剑麻纤维的吸水性。KH-550与剑麻纤维的作用主要以物理作用为主,并使得剑麻纤维束结合得更紧。     

双氨基硅烷偶联剂在无碱玻璃纤维布后处理中的应用研究

将双氨基硅烷偶联剂KH-843尝试使用到无碱玻璃纤维布后处理中进行试验,与常见单氨基硅烷偶联剂KH-550和环氧基硅烷偶联剂KH-560对比,对比它们配制成水解溶液的表面张力,对比使用它们处理后的玻璃纤维布的浸透性;将双氨基硅烷偶联剂处理的玻璃纤维布浸胶制成半固化胶片后,压制成层压板,测试主要的电学性能和力学性能指标,表明双氨基硅烷偶联剂应用于玻璃纤维布的后处理,可以有效提高玻璃纤维布的浸透性,能够满足复合材料行业的需求。     

硅烷偶联剂KH-550和Si-69增容粉煤灰/废胶粉复合材料

采用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(Si-69)对粉煤灰(FA)/废胶粉(URP)复合材料进行增容,考察了偶联剂用量和加入方式对复合材料性能的影响,并对复合材料的结构和微观形貌进行了表征。结果表明,KH-550和Si-69均可以改善FA与URP的相容性,提高复合材料的力学性能;Si-69的增容效果好于KH-550,最佳的Si-69/FA/URP(质量比)为1.0/40/100。采用硅烷偶联剂与FA混合、再与URP混合的分步加入方式,与同步加入方式相比,制备的复合材料更易成型,且复合材料的力学性能、耐磨性能和耐热老化性能更好。与KH-550相比,用Si-69改性的FA/URP复合材料,其相界面更为模糊,无孔洞。硅烷偶联剂改性的FA/URP复合材料中有Si—O生成。     

短切苎麻/剑麻纤维增强聚酯及酚醛复合材料的性能研究

本文采用偶联剂A-151、KH-550对苎麻、剑麻纤维进行了偶联处理，比较分析了纤维表面处理前后苎麻、剑麻纤维增强不饱和聚酯及酚醛树脂复合材料的力学性能。结果表明，纤维偶联处理后，复合材料的力学性能有明显提高，吸水率有所降低。     

Al_2O_3改性环保型酚醛树脂的制备与研究

采用偶联剂KH-550对Al2O3表面进行处理,并将其添加到酚醛树脂(PF)中,成功制备了有机-无机杂化PF。通过红外光谱(FT-IR)仪、差示扫描量热(DSC)仪、扫描电镜(SEM)和材料试验机等对改性PF的结构、耐热性、微观形貌、力学性能和电学性能等进行分析。结果表明:Al2O3表面出现了Si-O键,说明KH-550成功处理了Al2O3;改性PF固化速率最快时所对应的峰值温度降低了8℃,使树脂固化更容易进行;当w(Al2O3)=5.0%时,复合材料的综合性能最好,其拉伸强度为664 MPa,弯曲强度为973 MPa,冲击强度为252 MPa,表面电阻率为4.00×1014Ω/cm,体积电阻率为1.93×1014Ω.cm。     

针状硅灰石/尼龙6复合材料的制备和性能研究

将针状硅灰石和尼龙6经双螺杆挤出机熔融共混,制备了硅灰石/尼龙6复合材料。研究了硅烷偶联剂种类、偶联剂质量分数、共混工艺条件和硅灰石质量分数对复合材料性能的影响。用光学显微镜和扫描电子显微镜分别观察了硅灰石共混前后的形貌和硅灰石/尼龙6复合材料冲击试样断面的形貌。结果表明:用KH-550预处理的硅灰石比KH-560预处理的硅灰石制备的硅灰石/尼龙6复合材料的力学性能好。硅灰石采用侧喂料和较低的螺杆转速制备硅灰石/尼龙6复合材料,可以提高硅灰石/尼龙6复合材料的力学性能。随着硅灰石质量分数的增加,复合材料的力学性能提高。     

偶联剂对淀粉/丁苯橡胶复合材料性能的影响

采用乳液共混法制备了淀粉/丁苯橡胶(SBR)以及间苯二酚甲醛树脂(RF)改性淀粉/SBR复合材料,考察了偶联剂对2种复合材料硫化特性、力学性能的影响,并用扫描电镜观察了其相态结构。结果表明,各种偶联剂都能在一定程度上提高淀粉/SBR复合材料的拉伸强度和撕裂强度,其中γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和N-β(氨基乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH-792)的增强效果最为显著;采用RF对淀粉进行改性,RF改性淀粉/SBR复合材料的力学性能较之淀粉/SBR复合材料的力学性能有了进一步提高。橡胶相与淀粉相界面结合的改善是RF改性淀粉/SBR复合材料力学性能提高的主要原因。     

硅烷偶联剂对粉煤灰/废胶粉复合材料性能的影响

在废胶粉和粉煤灰中加入硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)或双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(Si-69),制备粉煤灰/废胶粉(FA/URP)复合材料。研究了KH-550和Si-69的用量和加入方式对试样的力学性能及耐热性能的影响。并用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)进行了表征。结果表明:用Si-69对粉煤灰的改性效果好于KH-550;最佳用量和加入方式为Si-69 1.0份,硅烷偶联剂先与粉煤灰混合,而后再与废胶粉混合。SEM证实Si-69/FA/URP比KH-550/FA/URP的相容性好;FT-IR证明了硅烷偶联剂中的Si—OH和粉煤灰表面的—OH发生脱水缩合,形成了Si—O键;在此条件下制得的粉煤灰/废胶粉复合材料具有很好的力学性能。邵尔A硬度为84度,拉伸强度为6.8 MPa,扯断伸长率为49%,磨耗为1.3 cm3/km,可以作为板材或铺路材料。     

淀粉/炭黑/SBR/BR复合材料的性能研究

采用改性淀粉部分替代炭黑制备淀粉/炭黑/SBR/BR复合材料,研究间苯二酚-甲醛(RF)树脂或偶联剂KH-550改性淀粉对复合材料性能的影响.结果表明:偶联剂KH-550的改性效果优于RF树脂;RF树脂或偶联剂KH-550能够对淀粉和橡胶基体的界面起到增强作用;与加入RF树脂改性淀粉的复合材料相比,加入偶联剂KH-550改性淀粉的复合材料耐磨性能较差,但抗湿滑性能较好.