甘蔗渣纤维统计强度及纤维增强可降解复合材料拉伸强度的评价

以Weibull统计理论和最弱连接理论为基础,分析了甘蔗渣纤维的统计强度和强度分布,研究了其纤维增强可降解复合材料的拉伸强度。结果表明,甘蔗渣纤维的拉伸统计强度符合二参数的Weibull分布。扫描电镜的观察显示,甘蔗渣纤维的横断面呈现多孔状结构,成型后受到压缩而变得致密,增加了材料的拉伸强度。与复合材料拉伸强度常用预测模型相比,结合了纤维压缩率预测模型的预测计算值与实验值相符程度更好。     

微弧氧化法制备磁性薄膜及其组成结构分析

以钛金属作衬底,FeSO4溶液为主要原料,采用微弧氧化法制备了磁性薄膜,薄膜的饱和磁化强度为77.7 A·m2/kg。探索了薄膜的形成工艺。运用IR、XRD、XPS和SEM等手段表征了磁性薄膜的组成和形貌,结果表明磁性薄膜主要由Fe3O4和(Fe2O3)x·2H2O晶体组成,表面比较光滑致密。简要推断了磁性薄膜的形成机理。     

聚乳酸接枝淀粉原位固相聚合工艺优化研究

为减少淀粉分子链中的亲水羟基,从而提高其与聚乳酸(PLA)树脂的界面相容性,以玉米淀粉为原料,乳酸为接枝单体,辛酸亚锡为催化剂,通过原位固相聚合法制备得到具有一定疏水性能的聚乳酸接枝淀粉(PLA-g-淀粉)。采用正交试验法研究了单体比例、反应温度和反应时间对PLA-g-淀粉接枝率的影响,通过直观分析和显著性分析优化了原位固相聚合工艺,并对疏水性、分子量及分布、糊化粘度进行了分析。结果表明,PLA-g-淀粉制备的最优工艺条件为单体比例25%、反应温度100℃和反应时间为2 h,在此工艺条件下制得PLA-g-淀粉的接枝率为20.78%。经过原位固相接枝改性后,淀粉的疏水性能得到显著改善,数均分子量(M_n)、重均分子量(M_w)、z均分子量(M_z)和分布指数(DI)都不同程度增大,糊化粘度也相应得到增大。     

低分子量酚醛树脂浸渍人工林木材研究进展

人工林木材的大量利用缓解了木材供需矛盾,对一些材质较差的人工林木材的改性成为迫切需要解决的重点课题。采用低分子量的酚醛树脂对人工林木材进行浸渍改性,可以使人工林木材的各项物理力学性能得到不同程度的改善,该技术可大大拓宽许多人工速生林木材的应用范围,实现其高附加值利用,是一种非常有前景的木材改性技术。概述了人工林木材浸渍改性的机理,酚醛树脂性能、浸渍工艺和木材材性对浸渍的影响,并提出了存在的问题和今后研究的趋势,为人工林木材浸渍改性的进一步研究提供参考。     

酸解氧化对双醛淀粉性能的影响

以玉米淀粉为原料,盐酸为酸解剂,高碘酸钠为氧化剂,采用一步酸解氧化法合成双醛淀粉,经傅里叶变换红外光谱仪表征证明成功制得了双醛淀粉。研究了反应温度、反应时间、盐酸浓度和淀粉乳浓度对双醛淀粉醛基含量的影响,并利用X射线衍射仪和热重分析仪进行了表征。结果表明,双醛淀粉的醛基含量随着反应温度的升高和反应时间的延长而增大,55℃和4h后,酸解氧化趋于稳定。盐酸浓度和淀粉乳浓度过高会导致双醛淀粉的醛基含量下降,分别以0.6mol/L和8%为宜。X射线衍射仪分析表明,随着盐酸浓度的增加,双醛淀粉的结晶度升高;热重分析仪分析表明,结晶度高的双醛淀粉热分解残余量也更多,而热分解初始温度随着盐酸浓度增加而降低。     

有机-无机复合改性速生木材研究现状与展望

木材作为一种天然可再生资源被广泛应用于各个领域.近年来,随着我国对木材需求的日益增长和天然林资源的匮乏,速生木材作为硬质木材的替代品越来越受到人们的关注.但速生木材存在密度低、材质疏松、力学性能欠佳等不足,难以用于制造高附加值产品,因此需要对其进行改性增强处理.速生木材具有大量的孔隙和活性官能团,通过浸渍改性不仅可提高其密度和力学强度,还能赋予速生木材新的功能,进而提升其使用价值.传统的浸渍改性按照浸渍液的不同主要分为有机和无机两种方式,但均存在一些不足.有机改性液浸渍中所使用的有机树脂虽能与木材的活性官能团发生交联而形成紧密的结构,但是大多有机树脂含有游离甲醛等易挥发的有毒物质,会对环境和人体健康造成危害.而无机改性剂虽无毒环保,但大多难以在木材中形成稳定的结构,易发生流失与吸湿等现象,影响使用功能.有机-无机复合改性是一种新型的材料复合技术,它能将有机材料与无机材料的优点结合起来,在减少有机树脂用量的同时充分利用其包覆作用(或键结合)来固定无机改性剂以减少流失,并且有机树脂能与木材形成稳定的键结合.因此,在有机-无机材料的协同作用下,改性木材的性能得以大幅度提升,实用价值和应用领域得到进一步扩展.本文以有机-无机复合改性速生木材的研究现状为主题,以硅系、硼系、铜、钙及蒙脱土等无机组分为主线,对其研究进展进行详细描述,并对改性机理进行归纳总结.同时,从基础理论、制备工艺、基本性能以及经济成本等方面提出了有机-无机复合改性木材的发展趋势,旨在推动有机-无机复合改性方法能在速生木材的改性中得到更广泛的应用.     

竹纤维质量分数对竹纤维增强聚乳酸复合材料性能影响

以1.5%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,探讨竹纤维质量分数对复合材料界面、力学性能、吸水率、热性能的影响。结果表明,随着竹纤维质量分数的增加,复合材料拉伸强度、冲击强度、存储模量以及热稳定性均先增大后减小,24h吸水率逐渐增大,损耗因子逐渐降低。竹纤维质量分数为50%时,复合材料的拉伸强度和冲击强度分别达到最大值63.2MPa和11.6kJ/m2,复合材料存储模量最大,热稳定性最好。     

竹纤维增强聚乳酸复合材料热老化性能

采用氢氧化钠和异氰酸酯处理的界面调控方法对竹纤维(BF)增强聚乳酸(PLA)复合材料界面进行调控,通过注射成型工艺制备BF/PLA复合材料。利用FTIR、XRD、凝胶渗透色谱及SEM等分析手段研究了BF/PLA复合材料热老化性能。研究发现: 热老化过程中PLA分子链中的C O不断水解,分子链的C—O断裂生成聚合度更低的小分子量的PLA,PLA结晶度减小,PLA与BF的接合界面被破坏,拉伸强度和冲击强度随老化时间的增加逐渐降低。BF/PLA复合材料在80℃热老化16天后拉伸强度和冲击强度分别降低了75%和77.6%,在100℃热老化32 h后拉伸强度和冲击强度分别降低了80.3%和83.4%。温度对BF/PLA复合材料老化影响显著,温度越高,老化速度越快。     

竹纤维质量分数对竹纤维增强聚乳酸复合材料性能影响

以1.5%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,探讨竹纤维质量分数对复合材料界面、力学性能、吸水率、热性能的影响。结果表明,随着竹纤维质量分数的增加,复合材料拉伸强度、冲击强度、存储模量以及热稳定性均先增大后减小,24h吸水率逐渐增大,损耗因子逐渐降低。竹纤维质量分数为50%时,复合材料的拉伸强度和冲击强度分别达到最大值63.2/MPa和11.6/kJ/m2,复合材料存储模量最大,热稳定性最好。     

竹纤维/聚乳酸复合材料自然老化性能研究

采用氢氧化钠(NaOH)+异氰酸酯(MDI)处理的界面调控方法对竹纤维/聚乳酸复合材料界面进行调控,通过注射成型工艺制备竹纤维/聚乳酸复合材料。利用傅里叶红外光谱、X射线衍射、凝胶渗透色谱及扫描电镜等分析手段研究了竹纤维/聚乳酸复合材料的自然老化性能。研究发现,自然老化过程中,在水、光、热和氧的协同作用下,复合材料中的聚乳酸分子不断产生水解,分子链断裂,分子量减小,聚乳酸由一定的结晶态逐渐转变为无定形态,结晶度减小,聚乳酸自身强度不断下降,聚乳酸与竹纤维的粘结力不断降低,二者接合界面被破坏,复合材料质量不断减少、力学性能不断下降。老化137d后,复合材料表面出现明显的裂纹,拉伸强度和冲击强度分别降低了69.6%和75.8%。竹纤维/聚乳酸复合材料自然老化较严重,需要采用一定的技术手段进一步改善复合材料户外使用性能。