不同表层材料对芯-壳结构竹塑复合材料界面及力学性能影响

以竹造纸剩余物竹屑和白泥为原料,采用挤出成型法制备表层为纯高密度聚乙烯(CS-HDPE)、5%竹浆纤维增强高密度聚乙烯(CS-BPF)及5%白泥增强高密度聚乙烯(CS-WC)的三种芯-壳结构竹塑复合材料,并利用力学试验机、场发射环境扫描电子显微镜、热机械分析仪对芯-壳竹塑复合材料的弯曲性能、界面剪切性能及动态热机械性能进行了研究。结果表明,CS-WC竹塑复合材料的弯曲强度、弯曲模量和界面剪切强度较差;不同频率下,CSHDPE竹塑复合材料储存模量最大(E)、介质损耗角正切(tanδ)最大。     

聚丙烯竹塑复合材料的研究

研究了竹粉粒径以及两种不同的偶联剂对聚丙烯基竹塑复合材料力学性能的影响,比较分析了偶联剂种类和用量对复合材料力学性能的改善效果.结果表明,不同颗粒大小的竹粉对竹塑复合材料力学性能影响不大,而偶联剂对其拉伸、弯曲和冲击强度的影响差别较大,其中以冲击强度的增加最大.     

热解温度对牡蛎壳物理化学特性的影响

采用程序升温热解技术研究牡蛎壳煅制过程。通过运用X 射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱（FTIR）、能谱仪（EDS）和热重（TG）等表征技术手段,分析研究高温煅制前后牡蛎壳的物理化学特性变化规律。研究表明,在445℃附近牡蛎壳中的碳酸钙由文石型相转变方解石型,756.2℃处最大热失重速率为5.24%min?1,是方解石型碳酸钙分解所致。800℃高温煅烧后碳酸盐分解产生的CaO具有较强的吸水能力生成Ca(OH)2,高温煅制过程对牡蛎壳中Si有明显的富集作用。     

竹／塑复合材料的开发研究

介绍竹/塑复合材料的应用前景和状况，探讨了竹纤维与塑料之间的相相容性，研究了表面处理剂种类、用量和竹纤维用量对竹/塑复合材料性能的影响。结果表明，表面处理剂用量为竹纤维质量为1.0%时，竹/塑复合材料的力学性能达到最大值。     

夹芯注射成型芯/壳层熔体黏度比对芯层分布的影响

夹芯注射成型产品的芯层材料分布影响着最终产品的性能和质量。利用Moldflow Plastics Insigh的coinjection模块,基于Cross-WLF黏度模型控制芯/壳层熔体黏度比R,通过数值模拟实验观察芯层材料穿透距离、浇口处芯层分布、芯层厚度极值、芯层分布均匀性等指标的变化,并进一步分析R值对上述指标的影响规律。     

木塑复合材料热解特性

通过热重分析(TGA)和裂解/气质联用(Py-GC/MS)对杨木/高密度聚乙烯(HDPE)木塑复合材料(WPC)进行热解,考察了木粉和聚烯烃塑料热解过程中的相互作用。结果表明:生物质和塑料热解过程中存在明显的协同作用,杨木在较低的温度下即开始发生热解,其提供的自由基参与了聚烯烃热解反应,产生了更多的轻质烃类产物。而聚烯烃分解产生的碳氢化合物向生物质分解产生的自由基提供氢,促进挥发性物质生成,部分抑制了活性自由基进一步聚合结焦,得到了更多的挥发性产物和减少了固体残炭。     

铝酸锶荧光粉粒径对稀土荧光竹塑复合材料性能的影响

用荧光分光光度计、电子万能试验机、摆锤冲击仪和热重分析仪对复合材料的荧光性能、力学性能和热稳定性进行表征,并用场发射扫描电子显微镜对稀土荧光竹塑复合材料拉伸断面的微观形貌进行观察。结果表明,随着铝酸锶荧光粉粒径的减小,稀土荧光竹塑复合材料的弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度和冲击强度均先增大后减小,添加18 μm荧光粉的稀土荧光竹塑复合材料的力学性能较好;随着铝酸锶荧光粉粒径的减小,发光强度增大;铝酸锶荧光粉粒径减小,在一定范围内会增强复合材料的界面黏合强度。     

芯-壳结构对竹塑复合地板承载能力的影响

以芯-壳结构的竹粉/HDPE复合材料地板为研究对象,建立了复合地板的力学模型,并结合ANSYS模拟研究了芯-壳结构对复合地板整体力学性能的影响机理,通过实验比较了不同壳层材料复合地板的承载能力,从而对该机理进行验证。结果表明:芯-壳结构对地板整体力学性能的影响是芯层材料和壳层材料共同作用的结果;当壳层材料的厚度远小于芯层材料的厚度,且壳层材料的弹性模量高于芯层材料时,最大应力发生在壳层材料;高模量玻纤增强壳层材料对芯-壳结构竹塑复合材料地板整体的承载能力有一定提升。     

纤维素组分对氨基酸热解的影响

本研究旨在揭示生物质热解过程中纤维素组分对含氮组分热解过程的影响,采用快速热解-气相色谱/质谱联用与密度泛函理论计算相结合分析生物质主要含氮组分(苯丙氨酸和谷氨酸)、纤维素单元葡萄糖和混合物热解过程中产物析出特性以及分布规律,揭示葡萄糖对氨基酸热解作用机理。研究发现葡萄糖与苯丙氨酸主要发生聚合反应;还会起到供氢的作用,促进苯丙氨酸/苯乙胺发生脱氨反应生成苯乙烯;而和谷氨酸主要发生聚合反应,会促进谷氨酸发生脱羧反应形成2-吡咯烷酮。计算结果表明,葡萄糖C1位羟基为苯乙胺C2连接的氨基提供氢,可以降低苯乙胺脱氨的反应能垒;链式葡萄糖醛基与谷氨酸氨基结合,可以降低脱羧的反应能垒,促进2-吡咯烷酮的生成。     

杏壳木质素的结构表征及其热解特性研究

为研究杏壳木质素的结构、热解特性及其产物的生成规律,通过硫酸脱除法从杏壳中分离出杏壳木质素,并通过红外光谱(FT-IR)和核磁共振(NMR)对其结构组成进行表征,利用热重及热重-红外联用分析研究其热解产物生成特性。研究结果表明：硫酸脱除法得到的杏壳木质素得率为30.42%,红外光谱图显示有较强的紫丁香基峰,还有一定量的愈创木基,二维核磁共振图谱表明杏壳木质素中有紫丁香基(S)、愈创木基(G)和对羟基苯基(H)3种木质素结构单元,属于SGH型木质素。热重及热重-红外联用分析表明杏壳木质素热解过程主要分为3个阶段,主要热解阶段发生在150~650 ℃之间的较宽温度范围内,360 ℃时热失重速率最大,热解产物主要为H₂O、CO、CO₂、CH₄以及醇、醛、酚、酸等。杏壳木质素中苯丙烷侧链上醚键和苯环间醚键断裂及挥发分二次裂解使CO的析出温度范围较宽,在200~700 ℃之间;羧基和羰基等官能团不稳定易断裂和重整,使CO₂的析出温度范围较窄,在250~650 ℃之间;苯丙烷侧链的断裂和苯环上甲氧基官能团的去甲基化反应,以及芳香环的深度断裂,使CH₄的析出在400和600 ℃时呈现2个峰值。     

竹材热解失重动力学模型研究

采用热重分析仪在温度范围313～873 K和N2气流保护下,以不同升温速率(10、20、30、50 K·min-1)对两种竹材(#1 和#2)进行了热解失重动力学研究,并分别采用非模型动力学法(model-free kinetics,MFK)和模型拟合法(model-fitting method)分析了热重分析结果,结...     

竹材热解动力学特性分析

采用热重分析法研究了氮气气氛下竹材的热解行为及其动力学特性,分析了升温速率和粒径对竹材热解过程及动力学参数的影响. 结果表明,竹材热解分为干燥、预热解、热解和缓慢热解４个阶段;升温速率对竹材的热失重特性有显著影响,当升温速率从40℃/min增加到100℃/min时,竹材热解出现了滞后现象,热解活化能从130.87 kJ/mol下降到73.85 kJ/mol,频率因子及反应级数单调减小;不同升温速率下计算的活化能和频率因子之间存在良好的补偿效应;当粒径大于380 mm时,竹材的热解不仅受动力学控制,受颗粒传热、传质影响也较大.     

废弃汽车塑料保险杠材料热解特性及动力学研究

通过红外光谱分析及热重分析可知,汽车塑料保险杠的主要成分为聚丙烯和三元乙丙橡胶。应用热重-红外联用技术考察了其热解特性,采用Doyle积分法分析了塑料保险杠在不同升温速率下的热解规律。     

竹纤维／HDPE混熔生产竹塑复合材料的研究

Bamboo Plastic Composites（BPCs）,竹塑产品是由竹粉和塑料混合制造而成。由于其良好的尺寸稳定性,竹塑产品可以应用于室内和户外工程,代替木制品和塑料制品。本研究的核心技术是采用专为加工竹塑而设计的啮合式双螺杆挤出机。特点为：可更换的模块化螺杆;塑化柔和,混炼均匀;螺杆加热／冷却系统确保精确的熔体温度控制;高产量但螺杆转速很低;准确的排气控制,挤出压力稳定,预热加料机置于主机顶部,先抽出竹粉中残留的水分,使主机加料段更加充实,提高塑化混炼效果。优化的螺杆设计使剪切小,不易剪断竹纤维,能使物料在机内停留时间均匀。螺杆机筒采用双金属处理,耐磨耐腐蚀,使用寿命延长。     

褐煤热解特性及热解动力学研究

采用非等温热重法对白音华褐煤热解特性进行了实验研究,考察了升温速率和粒度对白音华褐煤热解特性的影响,同时对其热解动力学进行了分析。结果表明：升温速率是影响褐煤热解的主要因素,粒度对褐煤的热解也有一定的影响。利用Coats-Redferm积分法确定了褐煤热解低温段的动力学参数。     

竹塑复合材料的制备及主要材性研究

采用填充量为65%的竹粉与填充量为35%的塑料混融挤出制造竹塑复合材料。以马来酸配接枝高密度聚乙烯（HDPE-g-MA）为相容剂,研究了相容剂的加入对复合材料力学性能的影响;通过适当的方法对木粉进行表面处理、对基体树脂进行改性,可以有效地提高复合体系的界面粘接强度,以竹屑纤维为增强材料,采用双螺杆挤出机,制备竹粉增强高密度聚乙烯复合材料,研究了竹塑复合材料挤出加工工艺,探讨复合材料生产工艺和型材结构设计,进一步探讨复合材料的应用研究。     

油茶壳热解的TG-FT-IR分析及动力学研究

采用热重红外联用(TG-FT-IR)技术考察了油茶壳的热解规律,并选择2种无机制函数积分法Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法和Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法探讨油茶壳热解动力学。结果表明:油茶壳的热解过程可分为4个阶段:脱水、半纤维素热解、纤维素热解和木质素的二次热解。热解挥发分主要有H₂O、CO₂、CO和CH₄,以及一些醛类、酸类、酮类有机物,且热解温度不同各组分的含量不同。KAS法和FWO法计算出的油茶壳热解活化能基本一致,均随着转化率的增大而增加。     

海藻热解特性及动力学分析

采用热分析技术研究了两种海藻的热解特性。热解实验在流量为 100 mL/min 的氮气气氛下,加热终温为 700℃,升温速率为10、20、30、50和 80℃/min 的条件下完成。由失重和失重速率曲线分析表明:热解过程大致可以分为4个阶段:脱水、两个主要脱挥发分和残留物分解。根据热重实验数据,采用Popescu法确定海藻热解机理函数并且计算活化能和指前因子,结果表明Avrami-Erofeev方程可以用来描述海藻的主要挥发分脱除过程,热解机理为随机成核和随后生长机理。随着转化率的增加,活化能和指前因子也随着增加。说明转化率低,热解较容易发生。     

SDBS对核壳结构木塑复合材料抗静电及热力学性能的影响

以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为抗静电剂,将其加入到具有核壳结构的高密度聚乙烯(HDPE)木塑复合材料中,以减小壳层HDPE的静电效应。采用超高电阻测量仪、万能力学试验机、表面接触角测试仪以及差示扫描量热仪对样品进行电学、力学、表面润湿性以及热力学分析。结果表明:未添加SDBS的核壳结构木塑复合材料的表面电阻率为10~(15)Ω;添加18%的SDBS后,木塑复合材料的表面电阻率降至10~8Ω。添加SDBS后,木塑复合材料的力学性能先上升后下降,弯曲强度较最高值下降约3.67%,弯曲模量较最高值下降约9.92%,冲击强度较最高值下降约10.20%。复合材料表面润湿性随着壳层SDBS含量的增加而降低,壳层结构HDPE基体结晶度则先降低后提高。