木塑复合材料建筑模板的应用研究

制备了稻壳/聚丙烯(PP)木塑复合材料,通过添加助剂对其性能进行增强改性。结果表明:增强改性后的稻壳/PP木塑复合材料满足建筑模板的性能要求。     

稻壳粉/PP复合材料性能的研究

分别将未处理和经过表面处理的稻壳粉填充到聚丙烯(PP)中,制备了稻壳粉/PP填充复合材料。探讨了稻壳粉改性及其含量对该复合材料性能的影响。结果表明:当稻壳粉含量为40 phr时,稻壳粉/PP复合材料的综合性能较好;另外,相对于未经表面改性处理的稻壳粉,改性稻壳粉的PP填充复合材料的力学性能、热性能、流动性能均有不同程度的提高。     

聚丙烯/稻壳粉复合材料在建筑模板中的应用

研究了采用聚丙烯/稻壳粉复合材料制备建筑模板的加工工艺,同时测试并分析了该复合材料的力学性能。结果表明:稻壳粉在与聚丙烯熔融混合前进行改性可以有效提高复合材料的力学性能;稻壳粉用量对复合材料力学性能的影响较为明显。     

稻壳SiO2/环氧树脂纳米复合材料的吸水性及弯曲性能

将稻壳用酸处理后在600℃焚烧得到纯度为99.3%,比表面积为212 m2/g的SiO2,用偶联荆γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)改性后,SiO2的平均粒径为60 nm.将改性后的稻壳SiO2与环氧树脂(EP)复合,考察稻壳SiO2含量为1%、3%、5%、10%时复合材料在不同温度下的吸水率和弯曲性能,并探讨偶联剂KH550的用量、材料的孔隙率对吸水性的影响.结果表明:稻壳SiO2/EP纳米复合材料的吸水性先随SiO2含量增加而增加,当SiO2质量含量为10%时开始下降.温度和材料中孔隙含量增加使复合材料的吸水率增加,而KH550用量增加能降低吸水率.此外不同组成的复合材料弯曲性能优于纯EP树脂,相同SiO2含量的复合材料,弯曲性能提高幅度依赖于偶联剂的用量.     

改性剂对废弃玻璃钢/聚丙烯复合材料性能的影响

实验采用熔融共混-模压法制备了废弃玻璃钢(WGFRP)/聚丙烯(PP)复合材料。研究了硅烷偶联剂KH550表面改性WGFRP、改性聚丙烯(MAPP)添加量以及乙烯-辛烯共聚物(POE)的使用对WGFRP/PP复合材料性能的影响。实验结果表明,KH-550表面改性WGFRP能使复合材料性能小幅度提高,MAPP可使复合材料的拉伸和弯曲强度分别提高28.63%、20.13%,添加POE后,复合材料的断裂伸长率和冲击强度增幅分别达到152.36%、45.43%。扫描电镜图片显示,多种改性剂的加入有效改善了WGFRP和PP的界面粘合程度,宏观表现为复合材料性能提高。     

PLA/稻壳粉复合材料界面改性方法及性能研究

以聚乳酸（PLA）和稻壳粉为原料,添加不同含量壳聚糖、硅烷偶联剂和氢氧化钠（NaOH）作为改性剂,通过压膜成型法制备了PLA/稻壳粉复合材料,并对复合材料的力学性能和吸水性进行了测试表征,同时对复合材料进行了X射线衍射仪（XRD）分析。结果表明,当壳聚糖含量为4 g时,复合材料的洛氏硬度较高,其冲击强度、弯曲强度、拉伸强度分别提高了21 %、70 %和47 %, 24 h吸水率降低13 %;当硅烷偶联剂含量为2 g时,其冲击强度、弯曲强度、拉伸强度分别提高50 %、53 %和65 %,24 h吸水率降低43 %;当用6 g NaOH处理时,复合材料的力学性能没有明显改善,24 h吸水率提升57 %;硅烷偶联剂对复合材料具有较好的综合改性效果, 壳聚糖可以较好地改善复合材料的力学性能,NaOH是较为优秀的亲水性改性剂。     

GF增强PP/苎麻纤维复合材料的制备及其性能研究

采用非织造-模压工艺,以苎麻纤维为增强体和聚丙烯(PP)纤维制备了PP/苎麻纤维复合材料,然后添加玻璃纤维(GF)对PP/苎麻纤维复合材料进行增强改性。分别研究了不同含量苎麻纤维、GF对复合材料弯曲性能、剪切性能及吸水性能的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)研究了改性前后复合材料界面结合的微观形貌变化。结果表明,当PP/苎麻纤维复合材料中苎麻纤维体积分数为40%时,复合材料的弯曲、剪切性能最优;当添加体积分数为5%的GF和35%的苎麻纤维时,PP/GF/苎麻纤维复合材料弯曲强度、弯曲弹性模量、层间剪切强度分别增加18.48%,10.22%和31.41%,且复合材料吸水率最小。     

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。     

PP/PVC基竹塑复合材料的阻燃改性研究

为开发阻燃竹塑复合材料,选用聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为相容剂,以聚丙烯(PP)/聚氯乙烯(PVC)不相容体系为基体,采用挤出-注塑工艺制备了PP/PVC基竹塑复合材料。研究了相容剂对共混复合材料力学性能的影响,并对复合材料体系的阻燃改性进行了研究。结果表明:增容剂PP-g-MAH能够明显改善PP/PVC共混体系的力学性能,当其用量为10份时体系的力学性能较好;添加三氧化二锑或磷酸三苯酯,能显著提高PP/PVC基竹塑复合材料的阻燃性能。     

聚丙烯/黏土纳米复合材料结构及流变性能研究

采用固相法对黏土进行插层改性,制备有机黏土,再与聚丙烯熔融共混,成功制备聚丙烯/有机黏土纳米复合材料。XRD和TEM测试均表明:固相法改性黏土可以与聚丙烯形成结构为插层型和剥离型共存的纳米复合材料。利用动态流变仪研究纳米复合材料的加工流变性能,结果显示,有机黏土的加入有效地改善了聚丙烯的加工流变性能。     

改性纤维素纳米晶/水性聚氨酯复合材料的制备

采用甲苯二异氰酸酯(TDI80/20)对纤维素纳米晶(CNC)进行表面改性,通过原位聚合的方式将改性CNC掺入水性聚氨酯(WPU)基体中,合成改性CNC/WPU复合材料,探讨了改性CNC添加量对复合材料性能的影响。通过马尔文激光粒度仪、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、拉力机和热重分析(TGA)等测试,分别对乳液的形态以及胶膜的断面形貌、力学性能和热学性能进行了表征。结果表明,随着改性CNC添加量的增加,乳液粒径变大、分布变宽,胶膜的力学性能和热稳定性明显改善。当改性CNC添加量为1%时,胶膜吸水率为8. 73%,拉伸强度达到26 MPa。     

改性纤维素纳米晶/水性聚氨酯复合材料的制备

采用甲苯二异氰酸酯(TDI80/20)对纤维素纳米晶(CNC)进行表面改性,通过原位聚合的方式将改性CNC掺入水性聚氨酯(WPU)基体中,合成改性CNC/WPU复合材料,探讨了改性CNC添加量对复合材料性能的影响。通过马尔文激光粒度仪、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、拉力机和热重分析(TGA)等测试,分别对乳液的形态以及胶膜的断面形貌、力学性能和热学性能进行了表征。结果表明,随着改性CNC添加量的增加,乳液粒径变大、分布变宽,胶膜的力学性能和热稳定性明显改善。当改性CNC添加量为1%时,胶膜吸水率为8. 73%,拉伸强度达到26 MPa。     

竹粉的表面改性及其对聚丙烯基复合材料性能的影响

用偶联剂KH-550和硬脂酸对氢氧化钠溶液(10wt%)处理过的竹粉(BF)表面进行二次改性,然后通过熔融挤出制备了竹粉/聚丙烯(BF/PP)木塑复合材料.采用热重-差热分析(TG/DTA)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)等对改性前后竹粉的微观结构进行表征.结果表明,改性后BF的热稳定性升高,比表面积增大,形成疏松的纤维聚集束;复合材料的力学性能显著提高;其中用KH-550改性竹粉制备的复合材料力学性能最佳,冲击强度较纯PP提高了83%.复合材料冲击断面扫描电镜(SEM)显示,KH-550改性可以明显提高BF与PP基体树脂间的相容性.     

聚丙烯/改性高岭土复合材料的制备及性能表征

采用乙酸钾插层改性高岭土后,与十八胺共混球磨制得表面疏水的插层改性高岭土,再与聚丙烯(PP)熔融共混制得聚丙烯/改性高岭土复合材料。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)对改性高岭土进行表征;扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉力机和热重分析仪分别对复合材料的表面形貌、力学性能和热学性能进行测试。结果显示,插层改性后高岭土d001为1.42 nm,增加0.7 nm,插层率达到79.65%;改性高岭土片层较均匀分散在聚丙烯基体中,随着改性高岭土的添加量的增加,复合材料力学性能和热稳定性均明显改善,当改性高岭土的填充量为7%时复合材料的拉伸强度比纯PP增加34.22%,断裂伸长率增加29.33%。     

镁铝水滑石阻燃剂表面改性及其机理

采用三聚磷酸钠(STPP)对镁铝水滑石(MAH)进行表面改性。X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱、热重–差热、红外光谱比表积测试和粒度分析对改性前后的镁铝水滑石进行表征,考察了改性前后镁铝水滑石的吸油性能和润湿性能。结果表明:三聚磷酸根(53 10P O)包覆于镁铝水滑石粒子表面,改性后的镁铝水滑石粒子表面疏水性增强,分散性明显提高。将改性前后镁铝水滑石样品(SMAH)与聚丙烯(PP)混合固化,测试其复合材料(MAH/PP、SMAH/PP)阻燃性和力学性能,发现相对于MAH/PP,SMAH/PP复合材料力学性能有所提高,阻燃性能也得以改善。     

木粉的表面改性及其对聚丙烯/木粉复合材料力学性能的影响

改善填料与聚合物基体之间的界面相互作用是提高聚合物复合材料力学性能的关键所在。分别用碱(氢氧化钠)、酸(乙酸酐)、聚多巴胺对木粉(WF)进行表面改性,然后将改性后的WF与聚丙烯(PP)通过熔融共混制得PP/WF复合材料。采用傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪、扫描电子显微镜等手段对WF及复合材料的形态结构进行了表征,并分析了WF的表面改性对复合材料性能的影响。结果表明,这三种表面改性均可有效改善WF与PP的界面相互作用,从而使复合材料的力学强度得到明显提升。其中,聚多巴胺处理对界面强度和力学强度的改善效果最为明显,并且还可使基体的冲击韧性得到保持。当经多巴胺处理的WF的质量分数为50%时,PP/WF复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别可达64.87、67.96MPa,相对于原始WF填充的复合材料分别增加了37.8%、39.9%。     

表面处理对TiO_2/PP复合材料界面的影响

采用硅烷偶联剂对TiO2 颗粒进行表面处理改性并与聚丙烯 (PP)共混填充。通过红外光谱分析和扫描电镜分析研究了表面处理对TiO2 /PP界面结合的改性效果 ,研究了表面处理对TiO2 /PP复合材料的流动性能的影响。研究结果表明 ,表面处理可以明显改善复合材料的流动性能、改善复合材料的界面结合效果     

PP-g-MA对PP/纳米氢氧化镁复合材料流变性能的影响

以马来酸酐接枝改性聚丙烯(PP-g-MA)作为界面改性剂制备了PP/PP-g-MA/纳米氢氧化镁(MH)复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)和毛细管流变仪研究了PP-g-MA对复合材料微观结构和流动性能的影响。结果表明:PP-g-MA的加入充当了MH粒子与PP基体的界面层,改善了两者的界面相互作用,提高了纳米MH粒子在PP中的均匀分散性,从而显著改善PP/MH复合体系的流动性能。     

制备改性水滑石与β成核剂复配对聚丙烯结晶性能的影响研究

通过离子交换法制备有机改性水滑石,采用FTIR、XRD、SEM等方法测试改性前后水滑石结构与形貌的变化;将普通水滑石(LDH)、自制改性水滑石(GLDH)与β成核剂(NB-328)按一定比例进行复配,加入等规聚丙烯(i PP)中制备出复合材料。采用DSC、XRD、POM等方法测试复合材料的结晶性能。结果表明:GLDH与β成核剂复配能显著增加聚丙烯的β晶成核效果。     

碳纤维自行车用硼酸镁晶须聚丙烯复合材料的性能研究

为提高碳纤维自行车的韧性,对碳纤维自行车的材质进行探究。采用硼酸酯偶联剂对硼酸镁晶须进行表面改性,再将改性后的硼酸镁晶须加入聚丙烯中,制备出相应的硼酸镁晶须/聚丙烯复合材料。然后对所制备硼酸镁晶须/聚丙烯复合材料的拉伸性能、弯曲性能、冲击性能及复合材料的形貌表征进行了测试与分析。实验结果表明,偶联剂的种类对复合材料的拉伸性能、弯曲性能以及冲击性能影响很大,硼酸镁晶须的加入可以明显提高复合材料的力学性能如弯曲强度等,对聚合物具有较好的增强效果。