剑麻纤维/酚醛树脂复合材料力学性能的研究

采用剑麻纤维(SF)与酚醛树脂(PF)混合、辊炼、模压成型,制备SF/PF复合材料,并对其复合材料的冲击强度、弯曲强度、弯曲模量等进行测试。结果表明,剑麻纤维的表面处理方式、纤维的含量、纤维的长度以及与玻璃纤维混杂对复合材料体系力学性能影响较大。     

蒸汽爆破处理对剑麻纤维/酚醛树脂复合材料力学性能的影响

采用经蒸汽爆破处理的剑麻纤维（SF），通过模压成型制备SF／PF共混复合材料，研究了SF用量、SF与玻璃纤维（GF）的配比对SF／PF复合材料力学性能的影响。结果表明：当SF用量为10％-15％、SF／GF质量配比为1／1时，SF／PF复合材料的各项力学性能都有所提高，耐磨损性能提高尤为显著；POM和SEM的观察结果表明，蒸汽爆破处理后的剑麻纤维，与基体材料的结合作用得到了明显改善。     

剑麻纤维增强聚丙烯复合材料的冲击特性研究

采用片状层压工艺制备了短切剑麻纤维(SF)／聚丙烯(PP)复合材料，用高级仪器化摆锤冲击试验机对复合材料的冲击过程进行了全面分析，并借助扫描电子显微镜对复合材料的冲击破坏断口进行观察。结果表明：当SF的长度为20mm、wpp=30％时，SF对PP的增韧效果最好。采用短切SF增强PP基体，可使复合材料断裂过程吸收的能量增加，裂纹扩展缓慢，断裂后期吸收能量增大。     

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.     

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。     

剑麻纤维/长玻纤混杂增强PP复合材料的力学性能研究

采用剑麻纤维(SF)和长玻璃纤维(LGF)混杂增强聚丙烯(PP)复合材料,考察了SF/LGF的比例和含量对PP复合材料力学性能的影响。结果表明:SF/LGF在聚丙烯树脂基体中呈交叉网状分布,这有利于提高复合材料的冲击强度、弯曲模量、拉伸强度和软化点。在SF/LGF质量比为2 2∶,二者总质量分数为30%时,SF/LGF混杂增强PP复合材料的综合力学性能较好。     

不饱和聚酯/剑麻纤维复合材料性能的研究

采用乙酰化、氰乙基化、KMnO4、甲苯二异氰酸酯(TDI)以及硅烷偶联剂等不同化学方法对剑麻纤维(SF)进行表面处理，然后将SF细化，与不饱和聚酯共混，通过模压成型制成不饱和聚酯／剑麻纤维复合材料，对复合材料的冲击强度、弯曲强度、热失重温度(Td)、电性能、吸水性能与SF处理方法的关系进行了研究，同时，考察了SF用量对复合材料各性能的影响。结果表明：SF处理方法对复合材料的电性能、热性能和吸水性影响不大；SF用量对复合材料的力学性能、吸水性影响较大，对电性能影响较小；当SF用量为10％，采用硅烷偶联剂和TDI处理SF时，复合材料强度较高、耐磨性好、综合性能较好。     

表面处理方法对剑麻纤维/酚醛树脂复合材料性能的影响

分别采用碱、硅烷偶联剂、阻燃剂对剑麻纤维(SF)进行表面处理,采用模压成型工艺制备了SF/酚醛树脂(PF)复合材料。研究了SF表面处理方法对SF/PF复合材料的摩擦磨损性能、力学性能、吸水性的影响,借助扫描电镜观察了复合材料磨损面的形貌。结果表明:SF经阻燃剂处理后,SF/PF复合材料的磨损体积为0.00053cm3,比未处理的SF/PF复合材料减少了77.2%;SF经硅烷偶联剂处理后,SF/PF复合材料的冲击强度、弯曲强度分别比未处理的SF/PF复合材料提高18.7%、15.4%,且耐水性也有一定改善。     

马来酸酐接枝天然橡胶在废报纸粉填充聚氯乙烯材料中的应用

研究了马来酸酐接枝天然橡胶（MNR）作为改性剂，对废报纸粉（PF）填充聚氯乙烯（PVC）复合材料的力学性能和热学性能的影响。研究结果表明，MNR可以较好地改善PF与PVC基体的相容性，显著提高材料的冲击强度。当PF用量（质量份）为5份、MNR为4份时PF／PVC复合材料的综合性能最好，其拉伸强度为48．8MPa，缺口冲击强度达10．1kJ／m^2，后者比改性前提高了87％。热重分析表明：PF／MNR／PVC复合材料的耐热性比纯PVC树脂有所提高。而PF／PVC复合材料的维卡软化温度随着PF填充量的增加而提高，但随着MNR的增加而略有降低。冲击断面扫描电镜分析证实MNR改善了报纸粉与基体树脂的相容性。     

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。     

Polyester composites of short pineapple fiber and glass fiber: Tensile and impact properties

The tensile and impact performance of intimately mixed (IM) hybrid composites based on glass fiber (GF) and pineapple leaf fiber (PALF) was investigated. The composite was fabricated at constant volume fraction of fiber 0.3 V_f (fiber 0.3 and matrix 0.7). Keeping the volume fraction of matrix a constant (0.7 V_f), we have varied the PALF/GF ratio from 0 to 1. Incorporation of 0.1 volume fraction of GF increases the tensile strength of the hybrid composite by about 28%. The tensile strength showed a further increase when the volume fraction is changed to 0.7 and 0.9 V_f of GF. Intimately mixed hybrid composites exhibited higher impact strength than the individual fiber composites; the composite of PALF/GF ratio 70:30 showed maximum impact strength of 1203 J/m. A positive hybrid effect is observed for impact properties. Scanning electron micrographs of the fractured surfaces were examined to understand the fiber‐matrix adhesion. POLYM. COMPOS., 2012. © 2012 Society of Plastics Engineers     

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。     

玻纤增强ABS复合材料的制备及性能

以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)及玻璃纤维(GF)为原料,以环氧树脂作为界面相容剂,研究了界面相容剂对玻璃纤维增强ABS复合材料力学性能及界面粘接的影响.结果表明:加入环氧树脂,玻纤增强ABS复合材料的力学性能明显提高;随着玻纤质量分数的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度均逐渐增加;玻纤质量分数为30%时,GF/ABS/环氧树脂复合材料的拉伸强度比未改性的复合材料的拉伸强度提高了30%,弯曲强度提高了25%,冲击强度也提高了50%.     

玻璃微珠改性PBT复合材料的制备与性能

研究了玻璃微珠(GB)、短玻纤(GF)用量对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)／GF复合材料熔体流变性和力学性能的影响。结果表明:在GF质量分数为17．5％以下时,添加GB使熔体的MFR增大,反之则减小;加工工艺对熔体的粘度也有影响。在未添加GB情况下,随CF用量增加,复合材料的拉伸、弯曲强度、弯曲模量均增大,添加GB后三者增加较缓慢;而复合材料的冲击强度在添加、未添加GB的情况下均减小;添加GB后成型试样的表面更光洁。     

超支化聚合物对聚丙烯/剑麻纤维复合材料性能影响

为改善剑麻纤维(SF)与聚丙烯(PP)之间的相容性,在PP/SF复合材料中添加超支化聚酯(H101)、超支化环氧树脂(E102),研究了两种超支化聚合物(HBP)的热稳定性及对PP/SF复合材力学性能、熔体流动性和微观形貌的影响。热重分析表明,所使用的HBP均具有较好的热稳定性;扫描电子显微镜分析发现,HBP的加入使基体与纤维结合得更加紧密;力学性能测试表明,H101可不同程度地提高复合材料的拉伸、弯曲及冲击强度;E102可提高复合材料的拉伸及冲击强度,当E102含量为10%时,与PP/SF复合材料相比,冲击强度提高了72.24%。尽管HBP含量较高时复合材料的力学性能提高,但HBP会降低复合材料的熔体流动速率,选择HBP含量时需要综合考虑。     

微发泡PP/GF复合材料力学性能研究

采用化学发泡注塑成型的方法制备了微发泡聚丙烯/玻璃纤维(PP/GF)复合材料;结合成核理论和玻纤增强机理,研究了发泡质量对微发泡PP/GF复合材料力学性能的影响。结果表明:在PP/GF复合材料中添加5.0%纳米SiO2后,纳米SiO2对PP与GF的相容性并无太大影响,微孔发泡PP/GF复合材料的拉伸强度和冲击强度得到较大提高。     

Hybrid biocomposites with enhanced thermal and mechanical properties for structural applications

The current work focuses on enhancing the mechanical and thermal properties of sisal fiber reinforced composites that were previously used in developing interior automotive trims. In order to extend their use in other structural applications, two hybrid biocomposites with the combination of sisal (SF) and glass fiber (GF)‐SF20/GF10 and SF10/GF20 were blended with polypropylene via extrusion and injection molding process. Critical material properties such as density, fogging, acoustic, mechanical, thermal, and rheological properties were evaluated and results were analyzed using ANOVA. Hybridization of SF and GF enhanced flexural strength and thermal properties of the biocomposites by 33 and 19%, respectively, while no significant change in acoustic, impact and rheological properties were observed. The properties of the hybrid biocomposites were compared with the material specification of a battery tray and it was found that these hybrid biocomposites could be better alternative materials in structural applications. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2015 , 132, 42452.     

Assessment of Glass/Drumstick Fruit Fiber (Moringa oleifera) Reinforced Epoxy Hybrid Composites

Glass fibers/drumstick fruit fibers (GF/DFF) reinforced with epoxy hybrid composites were fabricated using the rule of hybrid mixtures. Properties like impact strength, frictional coefficient, dielectric strength, and chemical resistance were studied. Treated and untreated DFF were reinforced along with GF to assess two different epoxy hybrid composites. The effect of alkali treatment on the above-mentioned properties was also studied. It is observed that the impact strength and frictional coefficient properties of the hybrid composites increased with increase in glass fiber content. Performance was elevated for alkali-treated DFF hybrid composites when compared with untreated DFF. Chemical resistance was significantly increased for all chemicals except carbon tetrachloride due to attack of chloride hydrocarbons on the cross-linking of the epoxy. Elimination of amorphous hemi-cellulose by alkali treatment improved the properties. Fiber-polymer interactions were studied by scanning electron microscopy on the cross-sections of fractured surfaces.     

可控流变PB-1的制备及PB-1/GF复合材料的性能表征

添加不同用量的过氧化物2,5二甲基2,5双(叔丁过氧基)己烷(DTBPH)制备熔体流动速率(MFR)不同的聚丁烯(PB-1),与玻璃纤维(GF)熔融共混制备PB-1/GF复合材料。通过对PB-1/GF复合材料表面形貌及力学性能的表征,探究了不同MFR的PB-1对GF的包覆效果。结果表明:低MFR的PB-1更能有效地包覆GF。材料的拉伸强度和弯曲强度随PB-1的MFR增加而大幅降低,而材料的冲击强度随PB-1的MFR增加变化不大。     

玻璃纤维增强SAN的研制及其在电器上的应用

利用硅烷偶联剂改善玻璃纤维(GF)与(苯乙烯/丙烯腈)共聚物(SAN)之间的相容性,采用聚烯烃弹性体(POE)接枝马来酸酐(POE-g-MAH)对GF增强SAN体系进行增韧,制备了综合性能较好的GF增强SAN材料.结果表明,当GF、POE-g-MAH、偶联剂的质量分数分别为20%、6%和0.4%时,材料的综合力学性能最好:缺口冲击强度达到8.9 kJ/m2,拉伸强度、弯曲强度分别为104、130 Mpa;所研制的GF增强SAN材料已于空调轴流、贯流风扇等产品中批量应用.