表面改性对纳米SiO_2增强木纤维/PP复合材料微观结构及性能的影响

为研究经表面处理的纳米SiO_2在复合材料内的分散状态及其对复合材料性能的影响,选择硅烷偶联剂KH570对纳米SiO_2进行表面改性,分别通过激光粒度仪、傅里叶红外光谱分析仪、接触角测定仪表征纳米SiO_2的改性效果,采用XRD、SEM对经表面处理后的纳米SiO_2在木纤维/PP内的分散状态进行表征,测试并分析其力学性能、吸水膨胀率和吸水率。结果表明:当KH570的质量分数为5%时,纳米SiO_2的平均粒径为62nm,KH570可以成功接枝在纳米SiO_2表面。其对木纤维/PP复合材料的力学性能提高最优,吸水膨胀率与吸水率最低,弯曲强度达到52.6 MPa,拉伸强度为30MPa,冲击强度可以达到11.8kJ/m2;相比添加未经过表面改性的纳米SiO_2,分别提高了75%,20%和47.5%。     

海泡石与APP对PVC/竹粉复合材料的阻燃抑烟机理

将海泡石(SEP)和聚磷酸铵(APP)同时加到聚氯乙烯(PVC)/竹粉复合材料中,考察SEP和APP对复合材料的协效阻燃抑烟作用及力学性能的影响。结果表明,在锥形量热实验中,热释放速率峰值相对减少42.8%,平均热释放速率和总热释放量相对减少29.5%和25.7%,总烟释放量相对降低了12.2%,一氧化碳平均产率相对降低了42.0%;扫描电子显微镜分析发现,APP具有催化成炭并形成膨胀泡沫炭层的作用,而SEP具有吸附聚集诱导成炭的作用;APP的阻燃机理主要属于气相阻燃机理,SEP的阻燃机理主要属于凝聚相阻燃机理;弯曲性能测试结果表明,SEP与APP对PVC/竹粉复合材料具有协同颗粒增强作用;拉伸性能测试结果表明,SEP对PVC/竹粉复合材料的塑性变形能力的损害比APP小。因此,SEP与APP联用能够对PVC/竹粉复合材料进行有效的阻燃抑烟,同时也能增强复合材料的力学性能。     

木塑复合材料增强改性研究进展

木塑复合材料作为一种资源循环型、绿色环保型材料,由于具有较好的尺寸稳定性、耐酸耐碱、耐用、易加工成型、维护成本低以及可二次利用等优良特性,在当今社会已经得到广泛应用。但木塑复合材料力学强度较木材而言仍存在一定差距,力学性能偏低、韧性差、不能满足结构部件的使用要求,这些因素制约了木塑复合材料的发展。因此,提高木塑复合材料的力学性能成为研究热点。对国内外改性增强木塑复合材料方法进行了综述,对木塑材料的发展进行了展望。     

表面改性纳米SiO2增强木质纤维/聚氯乙烯复合材料性能

SiO₂粒子经偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）表面改性后,与木质纤维、聚氯乙烯（PVC）及其它助剂通过熔融混炼制备改性SiO₂-木质纤维/PVC复合材料,用FTIR、SEM和同步热分析仪（STA）对SiO₂粒子和SiO₂-木质纤维/PVC复合材料的结构与性能进行测试与表征。FTIR分析表明,SiO₂粒子表面接枝了KH550的特征官能团,KH550成功地接枝到SiO₂粒子表面;SEM分析表明,改性纳米SiO₂粒子能在木质纤维/PVC复合材料中均匀分散,其粒径在100 nm左右;添加改性的SiO₂粒子后,木质纤维和PVC结合更加紧密,孔洞间隙减少。纳米SiO₂质量分别占木质纤维质量的10%、8%和10%时,SiO₂-木质纤维/PVC复合材料的弹性模量、拉伸强度、冲击强度分别达到最优值4.66 GPa、31.12 MPa和4.11 kJ/m²,与未添加SiO₂的复合材料相比分别提高了50.29%、28.91%和16.65%。