聚氯乙烯/植物纤维木塑复合材料的性能研究

以植物纤维、聚氯乙烯(PVC)为原材料制备植物纤维/PVC木塑复合材料,研究了植物纤维种类与含量及偶联剂含量对复合材料洛氏硬度、冲击强度、弯曲强度以及拉伸强度等力学性能的影响。结果表明,20%含量稻壳粉填充PVC木塑复合材料的硬度最大,40%含量稻壳粉填充PVC木塑复合材料硬度最小,复合材料的硬度几乎不随花生壳粉含量的变化而变化,20%含量稻壳粉填充PVC木塑复合材料的拉伸强度和弯曲强度都最大。植物纤维/PVC木塑复合材料的吸水性能随着稻壳粉和花生壳粉等植物纤维含量的增加而增强,50%含量稻壳粉/PVC木塑复合材料的吸水率最大。添加偶联剂的稻壳粉填充PVC木塑复合材料的力学性能有所提高,吸水性降低,在一定程度上提高材料的耐磨性能,降低损耗。     

聚氯乙烯/植物纤维木塑复合材料的性能研究

以植物纤维、聚氯乙烯(PVC)为原材料制备植物纤维/PVC木塑复合材料,研究了植物纤维种类与含量及偶联剂含量对复合材料洛氏硬度、冲击强度、弯曲强度以及拉伸强度等力学性能的影响。结果表明,20%含量稻壳粉填充PVC木塑复合材料的硬度最大,40%含量稻壳粉填充PVC木塑复合材料硬度最小,复合材料的硬度几乎不随花生壳粉含量的变化而变化,20%含量稻壳粉填充PVC木塑复合材料的拉伸强度和弯曲强度都最大。植物纤维/PVC木塑复合材料的吸水性能随着稻壳粉和花生壳粉等植物纤维含量的增加而增强,50%含量稻壳粉/PVC木塑复合材料的吸水率最大。添加偶联剂的稻壳粉填充PVC木塑复合材料的力学性能有所提高,吸水性降低,在一定程度上提高材料的耐磨性能,降低损耗。     

回收塑料/稻壳粉木塑复合材料的制备及性能研究

以稻壳粉和非医疗废弃物作为原料,采用挤出–注塑工艺制备回收塑料/稻壳粉木塑复合材料,研究了稻壳粉的粒径、含量以及玻璃纤维对复合材料力学性能的影响,用扫描电子显微镜对复合材料的断面进行了观察。结果表明,回收塑料/稻壳粉木塑复合材料的力学性能随稻壳粉粒径的增加先上升后下降,随稻壳粉含量的增加而提高。当稻壳粉质量分数为50%,粒径为425μm时,回收塑料/稻壳粉木塑复合材料综合力学性能最好。当用偶联剂处理稻壳粉和玻璃纤维后,相对于纯回收塑料,复合材料的拉伸强度提高了82.01%,拉伸弹性模量提高了414.66%,弯曲强度提高了152.62%,弯曲弹性模量提高了436.99%。     

纳米TiO_2含量对PVC/稻壳粉木塑复合材料性能的影响

将纳米TiO_2、稻壳粉、聚氯乙烯(PVC)和稳定剂等按一定比例混合,用挤出成型法制备PVC/稻壳粉木塑复合材料。考察纳米TiO_2添加量对PVC/稻壳粉木塑复合材料性能的影响。实验结果表明,随着纳米TiO_2含量的增加,木塑复合材料的力学性能、防水性能和热稳定性呈现先增加后降低的趋势,但木塑复合材料的表面颜色却随着纳米TiO_2含量的增加而逐渐变浅。当纳米TiO_2含量为1.00份时,木塑复合材料的综合性能最好,与未添加纳米TiO_2的木塑复合材料相比,其拉伸强度、冲击强度和弯曲强度分别提高了40.6%,62.2%和19.7%,8 d的吸水率从2.5%降低为1.6%,表面接触角从78.5°增加到82.1°,800℃时的残炭率从21.1%提高到29.5%。     

木质纤维对木塑复合材料力学性能和吸水性能的影响

以稻壳粉、竹粉为增强体,以非医疗回收塑料为基体,制备了粉体/非医疗回收塑料木塑复合材料,研究了粉体粒径、用量及种类对木塑复合材料力学性能和吸水性能的影响,用扫描电子显微镜对复合材料断面进行观察。结果表明:稻壳粉/非医疗回收塑料木塑复合材料的力学性能随稻壳粉粒径的增大先上升后下降,吸水率随着稻壳粉粒径和用量的增加分别呈下降和上升趋势;当稻壳粉用量为50%、粒径为40目时,稻壳粉/非医疗回收塑料木塑复合材料的综合力学性能最佳,其拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量比纯非医疗回收塑料分别提高8.68%、164.99%、47.72%、184.83%。竹粉/非医疗回收塑料木塑复合材料的力学性能要优于稻壳粉/非医疗回收塑料木塑复合材料,其拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量比稻壳粉/非医疗回收塑料木塑复合材料分别提高5.16%、19.63%、12.88%、18.51%,比纯非医疗回收塑料分别提高14.28%、217.01%、66.75%、237.56%。     

聚氯乙烯/秸秆粉木塑复合材料的性能研究

采用模压成型法制备了聚氯乙烯(PVC)/秸秆粉木塑复合材料,研究了秸秆粉含量及不同偶联剂处理对复合材料力学性能和接触角的影响。结果表明,当秸秆粉含量为40%(质量分数,下同)时,复合材料的弯曲强度最大,且在复合材料的内部,秸秆纤维相对较均匀地分布于PVC基体中,复合材料性能相对较好;经偶联剂改性的复合材料的力学性能均有所提高,经硅烷偶联剂改性的秸秆粉含量为50%的复合材料的洛氏硬度、弯曲强度均最大;且在复合材料内部,秸秆纤维更均匀地融入PVC基体中,硅烷偶联剂的改性效果较好。     

PLA木塑复合材料性能研究及界面处理分析

以稻壳、竹粉、杨木粉作为聚乳酸(PLA)的增强材料,添加硅烷偶联剂进行界面处理,采用模压成型的方法制备PLA木塑复合材料,研究了纤维的种类与含量以及偶联剂对PLA木塑复合材料力学性能和吸水性能的影响,并采用体式显微镜对其形貌和结构进行了表征。结果表明,杨木粉对PLA复合材料的增强效果最好;杨木粉、稻壳、竹粉质量分数为30%时,PLA木塑复合材料的拉伸强度最大,分别为16.26,11.27,14.17 MPa,杨木粉质量分数为30%时PLA木塑复合材料的冲击强度最大,为4.44 kJ/m~2,随着复合材料中木粉含量的增加,其吸水率呈上升趋势;添加硅烷偶联剂改性使PLA/竹粉复合材料的拉伸强度最大提高了119.74%,冲击强度最大提高了86.52%,改性后的木塑复合材料各组分较为均匀、空洞和缺陷较少。     

玻璃纤维改性尼龙6性能的研究

采用硅烷偶联剂KH550处理玻璃纤维,通过熔融共混法制备了尼龙6(PA6)/玻璃纤维(GF)复合材料,对复合材料表面处理前后的力学性能、熔体流动速率(MFR)和断面形貌进行了表征。结果表明:随着GF含量的增加,PA6/GF复合材料拉伸强度和缺口冲击强度均先增大后减小;添加同样含量的GF时,采用偶联剂处理后PA6/GF的拉伸强度和缺口冲击强度增大,MFR减小,扫描电镜观察结果表明,偶联剂KH550有效地改善了GF与PA6间的界面结合。     

连续玻纤增强硬质PUR泡沫复合材料弯曲性能研究

使用浇注成型工艺制备了连续玻璃纤维(GF)增强硬质聚氨酯泡沫(FFU)复合材料,研究了GF表面处理、GF直径和GF体积分数对其弯曲性能的影响.结果表明,GF表面经偶联剂处理能够提高FFU复合材料的弯曲强度和弯曲弹性模量,FFU复合材料的弯曲强度和弯曲弹性模量随着GF直径的增大而逐渐减小,加入连续GF大大提高了FFU复合材料的弯曲强度和弯曲弹性模量,且其随着GF体积分数的增加而增大.     

木塑复合材料弯曲振动弹性模量优势因素分析

以木塑复合材料加工实验为先导,利用弯曲振动方法得到不同工艺条件的木塑复合材料动态弹性模量。选取木粉含量、造粒温度、螺杆转速、偶联剂含量作为影响力学性能指标的主要因素,通过灰色关联分析方法分析不同加工因素对材料力学性能的影响程度。结果表明,木粉含量对木塑复合材料料的弹性模量有显著影响,其次是造粒温度。材料的动态弹性模量随木粉含量的增加而增大;造粒温度在130～140℃范围内,动态弹性模量随温度的升高而增大;在140～150℃时,动态弹性模量呈下降趋势。     

硅烷偶联剂对PE-HD基木塑复合材料力学性能的影响

采用乙烯基三乙氧基硅烷对稻壳粉进行表面处理,然后在过氧化二苯甲酞（BPO）引发剂的作用下与高密度聚乙烯（PE-HD）混合挤出制备了PE-HD/稻壳粉复合材料。对复合材料进行力学性能测试和熔体流动速率测定,并对硅烷接枝PE-HD粒子进行红外光谱分析,同时利用扫描电子显微镜分析偶联剂处理对复合材料微观形貌的影响。结果表明,偶联剂的加入,降低了熔体流动速率,使得木塑复合材料各组分的分散性和相容性得到了改善;当偶联剂、PE-HD和稻壳粉的质量比为1∶100∶50时,复合材料的力学性能最佳,其中弯曲强度相对于未加偶联剂的复合材料提高了32.24 ％,冲击强度提高了140 ％;稻壳粉的增加,降低了熔体流动速率,提高了复合材料的弯曲强度,降低了拉伸强度、冲击强度和断裂伸长率;乙烯基三乙氧基硅烷已经熔融接枝在PE-HD分子上。     

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。     

混杂纤维/POE-g-MAH复合增强PA66耐磨材料

采用双螺杆挤出机制备聚酰胺66(PA66)/碳纤维/玻璃纤维材料和PA66/碳纤维材料,另外加入相容剂马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE–g–MAH)来改善相界面的相容性,同时评价其力学性能和摩擦磨损性能。结果表明:在碳纤维增强PA66材料的研究过程中引入玻璃纤维可降低最高界面温度并且使摩擦系数降低,有助于改善PA66材料的摩擦学性能,共混物的摩擦过程以磨粒磨损和粘着磨损为主。此外,在添加入玻璃纤维后,15%混杂纤维填充比15%碳纤维单独填充的PA66材料拉伸强度提高9.89%,冲击强度提高34.02%;而添加入20%混杂纤维与20%碳纤维单独填充的PA66材料相比,拉伸强度提高了71.65%,冲击强度提高了26.23%。     

高性能聚氯乙烯复合材料的研究

以聚氯乙烯(PVC)为基体、热塑性聚氨酯弹性体(PUR–T)为增韧剂、连续玻璃纤维(GF)为增强剂,通过熔体浸渍挤出工艺制备高性能PVC复合材料,并对其力学性能、耐热性能和动态力学性能进行研究。结果表明,随着PUR–T或连续GF含量增加,复合材料的力学性能和耐热性能均得到提高,当PUR–T/PVC质量比为2/8,连续GF质量分数为30%时,复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度、弯曲强度、弯曲弹性模量、维卡软化温度分别为83.42 MPa,19.81 k J/m2,106.33 MPa,8 823.36 MPa和74.1℃;随着连续GF含量增加,复合材料的储能模量和玻璃化转变温度提高,损耗因子降低;扫描电子显微镜测试结果表明连续GF在PVC中保持了较长的长度,分散性良好。     

不同增韧剂对PLA/稻壳木塑复合材料力学性能影响

以PLA、稻壳粉为原材料,分别加入玻璃纤维、乙烯-辛烯共聚物(POE)、碳酸钙为增韧剂进行增韧改性,以模压成型的方法制备了PLA/稻壳木塑复合材料,结合力学性能、吸水性能、X射线衍射(XRD)分析和对材料表面的显微观察研究了不同种类及含量的增韧剂对木塑复合材料力学性能的影响。结果表明,在玻璃纤维含量为20%的时候,PLA/稻壳木塑复合材料的增韧效果较好,其洛氏硬度值达68,其拉伸强度达到6.16 MPa,弯曲强度达到15.41 MPa,冲击强度为144.40 kJ/m2,但吸水性能显著提高,约为不添加增韧剂时的1.5倍;在POE含量为20%的时候,PLA/稻壳木塑复合材料吸水性降低效果最为显著,60 h浸泡实验其吸水率比不添加POE小10%。XRD分析及显微分析表明,除CaCO3自身结构影响外,添加不同增韧剂均未使PLA/稻壳复合材料形成新的晶型结构,加入POE和CaCO3的增韧效果不明显,是因为两种物质颗粒孤立存在于基体中,未形成相互搭连的网格结构。     

PVC基木塑复合材料力学性能的研究

利用胺类改性剂M处理木粉,研究了改性剂M和力学性能改性剂丙烯腈-苯乙烯共聚(物AS)的用量对聚氯乙(烯PVC)基复合材料力学性能的影响。结果表明:随着改性剂M用量的增加,复合材料的拉伸强度、无缺口冲击强度、弯曲强度以及弯曲模量都呈先上升后下降的趋势,且当M用量略大于2%时达到最大值;随着AS用量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度及弯曲模量都呈逐渐上升的趋势,无缺口冲击强度呈逐渐下降的趋势到,8%时趋于平缓。     

Mechanical behavior of agro‐residue‐reinforced polypropylene composites

In this research, fully environment‐friendly, sustainable and biodegradable composites were fabricated, using wheat straw and rice husk as reinforcements for thermoplastics, as an alternative to wood fibers. Mechanical properties including tensile, flexural, and impact strength properties were examined as a function of the amount of fiber and coupling agent used. In the sample preparation, three levels of fiber loading (30, 40, and 50 wt %) and two levels of coupling agent content (0 and 2 wt %) were used. As the percentage of fiber loading increased, flexural and tensile properties increased significantly. Notched Izod results showed a decrease in strength as the percentage of fiber increases. With addition of 50% fiber, the impact strengths decreased to 16.3, 14.4, and 16.4 J/m respectively, for wheat straw‐, rice husk‐, and poplar‐filled composites. In general, presence of coupling agent had a great effect on the mechanical strength properties. Wheat straw‐ and rice husk‐filled composites showed an increase in the tensile and flexural properties with the incorporation of the coupling agent. From these results, we can conclude that wheat straw and rice husk fibers can be potentially suitable raw materials for manufacturing biocomposite products. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2009     

PVC木塑复合材料的耐热增强改性

采用模压成型制备了一系列聚氯乙烯(PVC)/氯化聚氯乙烯(CPVC)配比不同、无机刚性粒子含量不同的木塑复合材料。通过力学性能测试、热变形温度测试、扫描电子显微镜观察等手段对上述木塑复合材料的耐热性及力学性能进行了研究。结果表明,CPVC和无机刚性粒子均显著改善了PVC木塑复合材料的耐热性和力学性能。与PVC木塑复合材料相比,当PVC/CPVC配比为50/50,白云母或凹凸棒土的用量为3份时,改性木塑复合材料的热变形温度分别提高了14.3℃和19.7℃,且力学性能较好。凹凸棒土对木塑复合材料的耐热增强改性效果优于白云母。     

Friction and wear properties of NBR/PVC composites

Acrylonitrial butadiene rubber (NBR)/Polyvinyl chloride (PVC) composites with different PVC content were prepared. The effect of PVC content on the mechanical strength and tribological properties of the NBR/PVC composites was investigated. The morphologies of the worn traces and debris of NBR/PVC composites and worn traces of mating ball were observed using a scanning electron microscope (SEM). It was found that the friction and wear of NBR/PVC was lower than that of NBR without PVC. The NBR/PVC composite with 30% PVC content showed the best synthetic mechanical and tribological properties. The inferior elastic properties and the lesser deformation under the applied load of composites with PVC resulted in hysteric force and adhesion force decrease, which leading to a lower friction and wear of NBR/PVC composites. The frictional failure unit of NBR70/PVC30 composite being smaller should be an important reason of the wear of the composite being lowest. The lubricating effect of PVC played an important role in decreasing the friction coefficient and wear of NBR/PVC composites. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2007