SF含量对SF/PF动态力学和摩擦性能影响

将不同含量碱处理的剑麻纤维(SF)与酚醛树脂(PF)粉末、填科等在塑炼机上熔融混炼,通过模压成型工艺制备SF/PF复合材料,研究了SF含量对SF/PF复合材料力学性能、动态力学性能、摩擦磨损性能的影响,并借助SEM观察SF/PF复合材料磨损面的微观形貌.结果表明,SF含量(质量分数,下同)为15%时,SF/PF复合材料的冲击强度、弯曲强度分别为5.58 kJ/m2和67.69MPa,玻璃化转变温度(tg)达到204℃.与未加SF复合材料的相比tg提高13℃;SF含量为10%时,SF/PF复合材料的磨损体积为4.6×10-4cm3.SEM观察表明,sF含量10%时,SF与PF间的界面粘结性良好.     

玄武岩纤维和钢纤维含量对树脂基摩擦材料性能的影响研究

以酚醛树脂、丁腈橡胶、重晶石、玄武岩纤维和钢纤维等为原料进行摩擦材料的制备,研究了玄武岩纤维和钢纤维含量对摩擦材料力学性能和摩擦磨损性能的影响.结果表明,当玄武岩纤维含量为10％～25％(质量分数,下同)时,随着纤维含量的减少,摩擦材料的冲击强度增大、压缩强度减小;当纤维总量占30％且玄武岩纤维与钢纤维质量比为1:1时...     

二恶唑啉改性剑麻纤维增强聚乳酸复合材料的制备及性能研究

以二恶唑啉(BO)为扩链剂,通过反应加工的方法对剑麻纤维进行界面改性,然后通过热压成型的方法制备了在不同的BO含量下,纤维质量分数分别为10%、20%、30%和40%的短剑麻纤维增强聚乳酸复合材料。研究了BO含量和剑麻纤维含量对短剑麻纤维增强聚乳酸复合材料力学性能的影响。研究结果表明,当纤维质量分数为30%、BO质量分数为1.0%时,所制备的复合材料力学性能最佳。其拉伸强度、弯曲强度以及冲击强度分别为66.76、117.09 MPa和4.61 kJ/m~2,比同样质量分数下,未加BO时剑麻纤维增强聚乳酸复合材料分别提高了34.4%、23.3%和19.1%。     

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。     

BPR含量对BPR/SF/PF复合材料摩擦磨损性能和力学性能的影响

将硼酚醛树脂(BPR)与普通酚醛树脂(PF)熔融共混,再加入经过碱处理的剑麻纤维(SF),通过模压成型工艺制备BPR/SF/PF复合材料。利用定速式摩擦试验机和电子万能试验机研究了BPR含量对复合材料摩擦磨损性能及力学性能的影响,采用扫描电镜观察了复合材料磨损表面的形貌。结果表明:在BPR/PF=50/100时,与普通PF/SF复合材料相比,BPR/SF/PF复合材料在300℃下的磨损率降低了42%,冲击强度提高了14%,弯曲强度和弯曲模量分别提高了25%和36%;复合材料磨损面形貌显示,加入BPR后,复合材料由疲劳磨损转变为磨粒磨损。     

不同种类酚醛树脂黏结剂对摩擦材料性能的影响

分别以未改性通用酚醛树脂、特殊改性刹车片专用酚醛树脂、腰果壳油改性酚醛树脂、丁腈橡胶改性酚醛树脂为黏结剂,玄武岩纤维、钢纤维为增强纤维制备四种酚醛树脂基摩擦材料.对试样进行物理性能、机械性能和摩擦磨损性能测试.结果 表明,四种摩擦材料的密度相差不大,未改性通用酚醛树脂基摩擦材料的硬度符合刹车片使用要求,腰果壳油改性酚醛...     

不同表面处理对剑麻纤维/树脂基复合材料性能影响

通过红外光谱、扫描电子显微镜(SEM)等多种表征手段,研究了纤维含量、纤维不同表面处理方法对剑麻纤维/树脂基片状模塑料(SMC)复合材料性能的影响。研究表明:当剑麻纤维质量分数为10.0%时,硅烷偶联剂KH-570处理的SMC复合材料拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别提高了24.65%,25.42%,33.26%,力学性能最佳。SMC复合材料SEM显示,经过表面处理的剑麻纤维与树脂基体之间的界面黏结更紧密,黏结性增强。此外,用KH-570处理的SMC复合材料热稳定性最佳。     

碱处理对剑麻纤维增强聚乳酸可降解复合材料性能的影响

以剑麻纤维(SF)和聚乳酸(PLA)为原料,通过注塑成型工艺制备了剑麻纤维增强聚乳酸可降解复合材料。研究了连续碱处理剑麻纤维(CASF)和未改性处理剑麻纤维(USF)在不同含量时对复合材料力学性能、吸水性及可降解性能的影响。结果表明:剑麻纤维的质量分数会显著影响复合材料的力学性能、吸水性和降解性能。相较于未改性处理剑麻纤维(USF),碱处理剑麻纤维(CASF)可以进一步提高复合材料的力学性能,降低复合材料的吸水率,延缓剑麻纤维增强可降解树脂基复合材料的降解速率,且酶降解法相较于土埋法降解能够显著加快复合材料的降解速率。当剑麻纤维含量为20%时,CASF/PLA复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量相较于纯PLA和USF/PLA分别提高了32.71%、10.08%;19.63%、12.11%;97.33%、12.40%;其冲击强度相较于纯PLA提高了71.19%。     

漆籽壳纤维含量对聚甲醛/玄武岩纤维复合材料的力学及摩擦学性能的影响

采用熔融共混、注射成型等工艺制备了聚甲醛(POM)/玄武岩纤维(BF)/漆籽壳纤维(LSSF)复合材料,通过力学试验、摩擦磨损试验和扫描电子显微镜分别研究了复合材料的力学性能、摩擦学性能和微观形貌。结果表明,LSSF和BF较均匀地分散于POM基体中,且界面相容性较好;POM/BF/LSSF复合材料的冲击性能、流动性能和摩擦性能相对于POM/BF复合材料都有一定的提高;与POM/20%BF相比,当LSSF的添加量为10%(质量分数,下同)时,复合材料的流动性能提高了68%;当LSSF添加量为15%时,复合材料的冲击性能提高了225%;当LSSF添加量为5%时,复合材料的摩擦因数降低了23%,磨损量降低了70%;复合材料的主要磨损机制由低漆籽壳含量时的磨粒磨损转变为高漆籽壳含量时的磨粒磨损和黏着磨损复合作用。     

全氟聚醚改性超高相对分子质量聚乙烯复合材料的性能研究

通过添加全氟聚醚（PFPE）对超高相对分子质量聚乙烯（PE-UHMW）进行改性,研究了PFPE含量对PE-UHMW复合材料力学性能及摩擦磨损性能的影响,采用热重分析仪和差示扫描量热仪分析了复合材料的热性能,同时利用扫描电子显微镜观察了复合材料磨损表面形貌。结果表明,当PFPE添加量为3 %（质量分数,下同）时,改性复合材料的摩擦因数、体积磨损相对未改性的分别降低20.8 %、59.4 %,摩擦磨损性能改善显著;改性后的复合材料其力学性能和热性能略有提升;未改性复合材料磨损机理主要表现为黏着磨损和塑性变形,改性复合材料则表现为疲劳磨损,伴有轻微的塑性变形。     

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。     

表面处理对剑麻纤维布/不饱和树脂材料性能影响

采用碱、高锰酸钾及热对剑麻纤维布进行了表面处理,并由真空辅助树脂传递模塑成型(VARTM)工艺制备了剑麻纤维布增强不饱和聚酯树脂复合材料。通过对复合材料的力学性能及吸水性的测试,研究了不同剑麻纤维布表面处理对其不饱和聚酯树脂复合材料性能的影响。结果表明:经过碱处理,复合材料的拉伸、弯曲,冲击强度提高最大,可分别提高26.5%,16.5%和22.6%,吸水率降低了47.5%。对剑麻纤维布进行表面处理可使复合材料的界面性能得到改善,力学性能提高,吸水性降低。     

磷酸三苯酯改性酚醛纤维的制备及其性能研究

以磷酸三苯酯改性酚醛树脂为原料,采用熔融纺丝法制备出改性酚醛纤维,并对改性酚醛纤维的结构和性能进行了研究。结果表明:与纯酚醛纤维相比,磷酸三苯酯改性后的酚醛纤维韧性增加,其阻燃性和热稳定性明显提高;当磷酸三苯酯质量分数为7%时,改性酚醛纤维拉伸强度为114.2 MPa,弹性模量为3217 MPa,极限氧指数提高至41.86%,在空气气氛下600℃的残炭率增至75.0%,在氮气气氛下800℃的残炭率增至69.4%。     

Unmodified and Modified Surface Sisal Fibers as Reinforcement of Phenolic and Lignophenolic Matrices Composites: Thermal Analyses of Fibers and Composites

Summary: The study and development of polymeric composite materials, especially using lignocellulosic fibers, have received increasing attention. This is interesting from the environmental and economical viewpoints as lignocellulosic fibers are obtained from renewable resources. This work aims to contribute to reduce the dependency on materials from nonrenewable sources, by utilizing natural fibers (sisal) as reinforcing agents and lignin (a polyphenolic macromolecule obtained from lignocellulosic materials) to partially substitute phenol in a phenol‐formaldehyde resin. Besides, it was intended to evaluate how modifications applied on sisal fibers influence their properties and those of the composites reinforced with them, mainly thermal properties. Sisal fibers were modified by either (i) mercerization (NaOH 10%), (ii) esterification (succinic anhydride), or (iii) ionized air treatment (discharge current of 5 mA). Composites were made by mould compression, of various sisal fibers in combination with either phenol‐formaldehyde or lignin‐phenol‐formaldehyde resins. Sisal fibers and composites were characterized by thermogravimetry (TG) and DSC to establish their thermal stability. Scanning electron microscopy (SEM) was used to investigate the morphology of unmodified and modified surface sisal fibers as well as the fractured composites surface. Dynamic mechanical thermoanalysis (DMTA) was used to examine the influence of temperature on the composite mechanical properties. The results obtained for sisal fiber‐reinforced phenolic and lignophenolic composites showed that the use of lignin as a partial substitute of phenol in phenolic resins in applications different from the traditional ones, as for instance in other than adhesives is feasible.

Micrograph of the impact fracture surface of phenolic composite reinforced with mercerized sisal fiber (500 X).     

建筑保温材料用酚醛泡沫的改性与性能

在苯酚、甲醛的聚合体系中添加硼酸和碳纤维,通过正己烷发泡剂的方法制备了硼改性和碳纤维复合的酚醛泡沫材料。利用傅立叶变换红外光谱仪、微控电子万能试验仪、冲击试验机、热失重分析仪等对酚醛泡沫的结构特性、力学性能和抗氧化性能进行表征与分析。研究结果表明,当表面活性剂吐温80的用量为4%~6%,发泡剂正己烷的用量为5%左右时,酚醛泡沫具有均一的孔结构和较高的表观密度;在反应体系中添加硼酸和碳纤维可改善酚醛泡沫材料的性能,添加7.2%含量的硼使得酚醛树脂具有最高的抗氧化性能,添加30%含量的碳纤维增强了酚醛泡沫材料的弯曲强度和冲击强度,其值分别达到132 MPa和52 k J/m2。     

Sisal fibers treated with NaOH and benzophenonetetracarboxylic dianhydride as reinforcement of phenolic matrix

In this work, composites based on a phenolic matrix and untreated‐ and treated sisal fibers were prepared. The treated sisal fibers used were those reacted with NaOH 2% solution and esterified using benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA). These treated fibers were modified with the objective of improving the adhesion of the fiber–matrix interface, which in turn influences the properties of the composites. BTDA was chosen as the esterifying agent to take advantage of the possibility of introducing the polar and aromatic groups that are also present in the matrix structure into the surface of the fiber, which could then intensify the interactions occurring in the fiber–matrix interface. The fibers were then analyzed by SEM and FTIR to ascertain their chemical composition. The results showed that the fibers had been successfully modified. The composites (reinforced with 15%, w/w of 3.0 cm length sisal fiber randomly distributed) were characterized by SEM, impact strength, and water absorption capacity. In the tests conducted, the response of the composites was affected both by properties of the matrix and the fibers, besides the interfacial properties of the fiber–matrix. Overall, the results showed that the fiber treatment resulted in a composite that was less hygroscopic although with somewhat lower impact strength, when compared with the composite reinforced with untreated sisal fibers. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2010     

剑麻纤维及其复合材料研究进展

介绍了剑麻纤维(SF)的结构特点、物理力学性能以及纤维改性处理方法,从纤维形态及增强基质出发综述了长、短SF及SF混杂纤维增强复合材料以及SF增强热塑性、热固性树脂和弹性体复合材料方面的研究与开发,指出了SF增强复合材料今后的研究方向。