3D打印碳纤维增强PLA试件的力学性能分析

以300目短切碳纤维(CF)和聚乳酸(PLA)为实验原料,分别配制CF质量分数为5%、10%、15%和20%的CF/PLA混合料,再经双螺杆挤出机挤出造粒后得到CF/PLA复合材料。分别以纯PLA和不同组分的CF/PLA复合材料为实验材料,在粒料3D打印机上制备抗拉伸、压缩、弯曲和冲击试样,并做力学性能测试。实验结果表明,随着CF含量的增加,材料最大拉伸强度呈先增大后减小的趋势,当CF含量为5%时,材料的平均拉伸强度最大,为48.45 MPa。材料的平均弯曲和压缩强度随CF含量的增加均呈先减小后增大再减小的趋势,且无CF填充时,二者的强度值最大,分别为114.77 MPa和103.94 MPa。材料的抗冲击强度随着CF含量的增大呈先增大后减小的趋势,当CF含量为5%时,材料的抗冲击强度最大,为14.49 kJ/m~2。     

中空容器专用HDPE(HD5502GA)/nano-MMT复合材料力学性能分析

以HDPE(HD5502GA)和纳米蒙脱土为实验原料,分别配制纳米蒙脱土和改性纳米蒙脱土质量分数为1%、3%、5%、7%、9%的HDPE/nano-MMT混合料,再经双螺杆挤出机造粒后得到HDPE/nano-MMT复合材料。分别以纯HDPE和不同组分的HDPE/nano-MMT以及HDPE与改性纳米蒙脱复合材料为实验材料,经小型平板硫化机压片后,用仿形制样机和全自动缺口仪制备出抗缺口冲击样条,用仿形制样机制备出1A型试样样条,并对样条进行力学性能测试。实验结果表明,随着纳米蒙脱土含量的增加,复合材料的拉伸强度和抗缺口冲击强度都呈现出逐渐减小的趋势。随着改性纳米蒙脱土含量的增加,样条的拉伸强度呈现出先减小后增大再减小的趋势,当改性蒙脱土含量为1%时,复合材料的拉伸强度最大,为29.864 MPa;随着改性纳米蒙脱土含量的增加,样条的抗缺口冲击强度呈现出先增大后减小的趋势,当改性纳米蒙脱土的含量为3%时,复合材料的冲击强度最大,为11.932 kJ/m~2。     

3D打印玻璃纤维/热塑性聚氨酯共混材料的性能研究

基于粉体喂料3D打印机研究3D打印玻璃纤维/热塑性聚氨酯共混材料的性能。结果表明:随着玻璃纤维质量分数增大,共混材料的拉伸强度呈先增大后减小趋势,当玻璃纤维质量分数为0. 08时,共混材料的拉伸强度最大,为51. 2MPa,较热塑性聚氨酯提高41%;弯曲强度和压缩强度先减小后增大再减小,当玻璃纤维质量分数为0. 15时,共混材料的压缩强度最大,为108. 35 MPa;冲击强度呈先增大后减小趋势,当玻璃纤维质量分数为0. 08时,共混材料的冲击强度最大,为15. 52 kJ·m~(-2),较热塑性聚氨酯提高39%。     

PC/改性ABS复合材料的制备与性能

在传统的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)乳液接枝聚合中加入甲基丙烯酸甲酯(MMA),制得了改性ABS,然后与聚碳酸酯(PC)共混挤出，制得了PC/改性ABS复合材料。研究了MMA用量对PC/改性ABS复合材料的熔体流动速率(MFR)、维卡软化温度、力学性能的影响。结果表明：随着MMA用量的增加，PC/改性ABS复合材料的MFR、拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度均先升高后降低。当MMA质量分数为20%时，PC/改性ABS复合材料的拉伸强度和弯曲强度均达到最大，分别为48.9 MPa和63.2 MPa;当MMA质量分数为30%时，PC/改性ABS复合材料的缺口冲击强度为41.0 kJ/m²;当MMA质量分数不高于30%时，与PC/ABS复合材料相比，PC/改性ABS复合材料的维卡软化温度更高。     

PC/ABS合金耐应力开裂性能

采用机械共混法制备了PC/ABS合金.研究了PC/ABS合金耐应力开裂性能.实验得到PC/ABS合金在CCl4溶剂中开裂时间和冲击强度随着ABS质量分数的增加先增大后降低,同时合金的拉伸强度和弯曲强度均随着ABS质量分数的增加而降低,断裂伸长率增大.研究表明,当ABS质量分数为30%时,PC/ABS合金的耐应力开裂性能最好,其拉伸强度、冲击强度和弯曲强度降低不多,合金的综合性能较好.     

光盘回收PC改性ABS树脂研究

用光盘回收的聚碳酸酯（PC）树脂制备了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）/PC合金,探讨了回收PC含量、增容剂种类对合金力学性能的影响。结果表明,ABS/PC合金的拉伸强度随回收PC含量的增加而逐渐增大,冲击强度则呈先增长后下降的趋势,在回收PC含量为10 %（质量分数,下同）时达到最大值;增容剂甲基丙烯酸甲脂-丁二烯-苯乙烯共聚物（MBS）比甲基丙烯酸环氧丙酯接枝乙烯-辛烯共聚物（POE-g-GMA）更能改善ABS和PC的相容性,显著提高合金冲击强度,当回收PC含量为5 %时,用MBS增容的ABS/PC合金的冲击强度比纯ABS提高了42.8 %。     

PP/GF/EPDM微发泡复合材料制备及性能研究

通过微发泡注塑成型制备了聚丙烯/玻纤/三元乙丙橡胶(PP/GF/EPDM)复合材料,并研究了EPDM对微孔发泡PP/GF/EPDM复合材料微观形态和力学性能的影响。结果表明:随着EPDM用量的增加,泡孔直径呈先变小后变大、泡孔密度呈先变大后变小的趋势;当EPDM用量为15%时,微发泡制品的微观形态最好。同时,随着EPDM用量的增加,微发泡制品的拉伸强度有所降低,而冲击强度有所提高,且拉伸强度和冲击强度下降比值均呈先减小后增大的趋势;当EPDM用量为15%时,强度下降比值最小。此时PP/GF/EPDM微发泡制品的综合性能最好,其多项性能指标优于纯PP微发泡制品,达到了增强增韧的预期目的。     

PC/ABS共混改性研究

研究了甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物(MBS)作为相容剂对聚碳酸酯(PC)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)共混体系相容性、力学性能、形态结构以及动态力学性能的影响.结果表明,随着MBS添加量的增加,PC/ABS的缺口冲击强度和断裂伸长率呈先增大再减小的趋势,拉伸强度和弯曲强度都呈下降趋势;加入MBS后,PC/ABS的分散相粒径明显减小,PC与ABS两相的玻璃化转变温度相互靠拢,因而PC/ABS的相容性得到显著改善.     

PA6/EP/LiCl/SiO_2复合材料的结构与性能

采用熔融挤出工艺制备了尼龙(PA)6/环氧树脂(EP)/LiCl/SiO2复合材料。研究了EP的含量对PA6/EP/LiCl/SiO2复合材料的结晶行为、力学及加工性能的影响。研究发现,随着EP含量的增加,复合材料的结晶度降低、结晶不完善程度增大、PA6结晶受限,PA6/EP/LiCl/SiO2复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度、弯曲强度总体上表现出先增大后减小的趋势,而熔体流动速率呈先减小后升高的趋势。当EP含量为3份时复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度和弯曲强度均达到最大值,分别为94.68 MPa,11.5 kJ/m2和135.36 MPa。     

ABS/MMT纳米复合材料的制备及性能的研究

文章采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)/氨基蒙脱土(MMT)进行熔融共混得到不同含量MMT的ABS/MMT纳米复合材料。用扫描电子显微镜、拉伸试验机、冲击试验机研究ABS/MMT的力学性能及断面结构。结果得出:在ABS/MMT纳米复合材料中,随着MMT含量的增加,ABS/MMT复合材料的拉伸强度呈先上升后下降,且当MMT含量在3份时性能较好,缺口冲击强度呈线性下降趋势。ABS/MMT冲击断面中,出现了许多网孔结构,橡胶粒子被蒙脱土的的片层包裹着,不能发生塑性变形,其为ABS/MMT复合材料缺口冲击强度降低的主要原因之一。     

竹粉含量对竹塑复合材料性能的影响

采用不同比例的竹粉制备竹粉/高密度聚乙烯复合材料,研究其对于复合材料性能的影响。结果表明:复合材料的断裂伸长率有先减小,后增大的变化趋势;拉伸强度则先增大后减小。竹粉质量含量为40%,断裂伸长率达到最小值,拉伸强度达到最大值。冲击和弯曲强度有所提高,竹粉含量增大,复合材料的熔体指数逐渐减低。     

纳米ZnO改性环氧树脂研究

以镀锌渣为原料制备纳米ZnO,研究纳米ZnO的含量对EP/纳米ZnO复合材料的拉伸、弯曲和冲击等力学性能的影响。结果表明:添加普通ZnO和纳米ZnO均增加环氧树脂的拉伸强度和弯曲强度。随着普通ZnO含量的增加,复合材料的拉伸强度和弯曲强度增加。然而,随着纳米ZnO含量的增加,复合材料的拉伸强度和弯曲强度的增加幅度先增加后减小,当纳米ZnO含量为5%时,拉伸强度和弯曲强度最大。在含量相同的情况下,纳米ZnO增强效果优于普通ZnO;添加普通ZnO会降低环氧树脂的冲击强度,而一定量的纳米ZnO能增加其冲击强度。随着纳米ZnO含量的增加,复合材料的冲击强度也逐渐增大,当其含量为5%时,冲击强度最大。     

CaCl_2对PA6/OMMT/POE-g-MAH复合材料结构与性能的影响

通过挤出机熔融共混法制备了PA6/POE-g-MAH/OMMT/CaCl_2复合材料,研究了CaCl_2含量对PA6/POE-gMAH/OMMT/CaCl_2复合材料结晶行为及其力学性能的影响。结果表明:随着CaCl_2含量的增加,PA6/POE-g-MAH/OMMT/CaCl_2复合材料的弯曲强度呈现出逐渐增大的趋势。当CaCl_2为9%时,复合材料的弯曲强度达到最大值76.6 MPa。另外,随CaCl_2含量的增加,复合材料拉伸强度和冲击强度都呈现出先增大后减小的趋势。当CaCl_2为5%时,复合材料的拉伸强度(70.8 MPa)和冲击强度(11.8 k J/m2)分别达到最大值,与纯PA6相比拉伸强度(65.5 MPa)和冲击强度(5.5 k J/m2)分别提高了8%和114%。结晶性能研究表明:随着CaCl_2含量的增加,复合材料的成核温度、增长温度及熔融温度向低温方向移动。     

聚苯乙烯/膨胀石墨导电复合材料性能研究

以聚苯乙烯为基体,膨胀石墨为填料,邻苯二甲酸二辛酯为增塑剂,通过熔融共混法制备复合材料。并研究了复合材料的导电性能、力学性能和熔体流变性能与膨胀石墨含量的关系。主要结论如下:随着膨胀石墨含量的增加,复合材料的体积电阻率逐渐减小,渗流阈为5%,复合材料的体积电阻率最小为8.65×10~5(Ω·cm),膨胀石墨的含量为13%。当膨胀石墨含量在5%~10%之间时,复合材料的导电性迅速变化。而复合材料的拉伸强度则随之先减小后增大,当膨胀石墨含量为5%时,拉伸强度最小为4.52 MPa。冲击强度小增大后减小,当膨胀石墨含量为5%时,冲击强度最大,为7.5 kJ/m~2。     

用于FDM的蒙脱土改性PC/ABS合金丝材的性能

用有机改性后的蒙脱土(OMMT)对聚碳酸酯(PC)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)合金进行增容改性,测试合金的力学性能、维卡软化点、熔体流动速率等性能,并对测试结果进行分析讨论。发现当PC∶ABS质量比=70∶30,OMMT质量分数为3%时,综合力学性能最好,拉伸强度为67. 21 MPa,弯曲强度为80. 90 MPa,缺口冲击强度为17. 35 k J/m~2,均优于纯PC/ABS合金的力学强度。将PC/ABS/OMMT合金用3D打印耗材挤出机挤出成直径为(1. 75±0. 25) mm的丝材,当OMMT质量分数为3%时,丝材成型性最佳。最后用熔融沉积成型的方法打印合金,比较熔融沉积成型与传统注塑成型制品的力学性能差异。熔融沉积成型试样保持了较好的拉伸强度和弯曲强度,达注塑成型的60%多,但是断裂伸长率和抗缺口冲击强度较差。     

GF及偶联剂改性PVC/稻壳木塑复合材料

采用模压成型的方式、通过实验探索玻璃纤维(GF)含量及偶联剂处理对聚氯乙烯(PVC)/稻壳木塑复合材料的力学特性和耐磨性的影响。实验结果表明:PVC/稻壳木塑复合材料的硬度随GF含量增加呈现先减小后增大的趋势。GF含量在15%以下时,随着GF用量的增大,木塑复合材料的拉伸强度与冲击强度总体上随之变大,超过15%则随GF含量增大而减小。而弯曲强度出现先减后增的趋势,弯曲弹性模量则与之相反。木塑复合材料的耐磨损性在GF含量为15%时最佳,摩擦系数在10%时最大。合适的偶联剂处理能增强木塑复合材料的力学性能和耐磨性。其中γ–氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)的增强效果比较好,钛酸酯不能提高PVC/稻壳木塑材料的力学性能和耐磨性。     

改性硫酸钙晶须填充PP/EPDM复合材料的制备和性能研究

采用钛酸酯偶联剂对硫酸钙晶须(CSW)表面进行有机化处理,得到改性硫酸钙晶须(OCSW),然后通过熔融挤出法制备了聚丙烯(PP)/三元乙丙橡胶(EPDM)/OCSW三元复合材料。采用红外光谱(IR)和扫描电子显微镜(SEM)对OCSW及PP/EPDM/OCSW复合材料进行了表征,同时考察了复合材料的力学性能及摩擦性能。结果表明:CSW表面产生了有机官能团,该有机化CSW在聚合物基体中能够均匀分散;随着OCSW含量的增加,复合材料的冲击强度不断降低,而拉伸强度则先增大后减小,其中当OCSW含量为15%时,复合材料的拉伸强度达到最大值。另外,OCSW的引入提高了PP/EPDM复合材料的耐磨性。随着OCSW含量的增加,复合材料的摩擦系数呈下降趋势,而磨损量则先减小后增大。     

碳纤维含量对PMMA-PMA基复合材料显微结构及力学性能的影响(英文)

以甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)和丙烯酸甲酯(polymethyl acrylate,PMA)为原料、短切碳纤维(Cf)为增强相,采用悬浮聚合法制备碳纤维增强聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸甲酯基复合材料(carbon fiber-reinforced polymethyl methacrylate-polymethyl acrylate matrix composites,Cf/PMMA-PMA)。研究碳纤维含量(质量分数,下同)对Cf/PMMA-PMA显微结构及力学性能(抗折强度、抗压强度和拉伸强度)的影响。结果表明:随碳纤维含量增加,Cf/PMMA-PMA的挠度呈线性增长,而抗折强度、抗压强度和拉伸强度呈先增大后减小趋势。当碳纤维含量为15%时,Cf/PMMA-PMA的抗折强度、抗压强度和拉伸强度分别达到最大值115.5、244.6MPa和158.6MPa。     

PP/MWNTs复合材料的动态力学性能及热稳定性研究

采用熔融共混法制备了不同质量分数的聚丙烯/多壁碳纳米管(PP/MWNTs)复合材料,研究了MWNTs的含量对复合材料的拉伸、冲击等力学性能及动态力学性能的影响,并利用热重法研究了复合材料的热稳定性,采用Kissinger法计算了复合材料的热降解动力学参数。结果显示:MWNTs的质量分数为1.5%时,复合材料的拉伸强度较纯PP提高了13.6%,冲击强度提高了56.1%;MWNTs含量为2%时,复合材料的储能模量达到最大,含量为1.5%时损耗模量达到最大,随着MWNTs含量的增加,内耗峰强度呈先增大后减小的趋势,在含量为1.5%时达到最大值;TG和DTG曲线表明,MWNTs的含量为1.5%时,起始降解温度较纯PP提高最多,且活化能最大,说明显著提高了复合材料的热稳定性。     

阻燃聚丙烯/三聚氰胺聚磷酸盐/磷酸三苯酯复合材料的制备及性能研究

利用熔融共混法制备了阻燃聚丙烯(PP)/三聚氰胺聚磷酸盐(MPOP)/磷酸三苯酯(TPP)复合材料,并探讨了MPOP含量和MPOP/TPP质量比对其力学性能、热稳定性和燃烧性能的影响。结果表明,单独添加MPOP时,随着MPOP添加量的增加,复合材料的拉伸性能降低,冲击性能、热稳定性和阻燃性能提高;MPOP与TPP复配后,固定MPOP/TPP总含量为30份时,随TPP含量的增加,复合材料的断裂伸长率和缺口冲击强度呈增大趋势,拉伸强度呈减小趋势,热稳定性下降,阻燃性能先提高后下降,当MPOP/TPP质量比20/10进行复配时阻燃性能最佳。