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。     

改性剂对PVC/稻壳粉木塑复合材料性能的影响

采用改性nano-CaCO3、POE-g-MAH和EVA-g-MAH改善PVC/稻壳粉木塑复合材料性能。研究了改性剂的用量和种类对木塑复合材料力学性能、维卡软化点和流变性能的影响;用SEM观察复合材料冲击断面。结果表明:改性nano-CaCO3可显著提高木塑复合材料的冲击强度、弯曲强度和维卡软化点,复合材料的综合性能最好。当加入7.5份nano-CaCO3时,复合材料的冲击强度、弯曲强度和维卡软化点分别提高了92.16%、24.89%和13.77%;随着nano-CaCO3含量的增加复合材料的表观黏度逐渐升高,表面光滑度得到改善。     

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。     

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%。     

碳化硅对聚氯乙烯/竹粉复合材料性能影响

为比较碳化硅(SiC)含量对聚氯乙烯(PVC)/竹粉木塑复合材料性能的影响,以竹粉为木质纤维,PVC为基体材料,用挤出成型方法制备了不同含量SiC的PVC/竹粉复合材料,对其力学性能、摩擦磨损性能及蠕变性能测试分析。结果表明：当SiC质量分数为3%时,PVC/SiC/竹粉复合材料拉伸强度和冲击强度性能较好,较未添加SiC的PVC/竹粉复合材料分别高出29.0%,4.2%;SiC质量分数为3%时,摩擦系数、磨损失重率最小分别为0.428 5,0.151%;添加1.5%SiC的PVC/竹粉复合材料弯曲强度最高,为36.6 MPa。蠕变应力值为3.552 8 MPa时,SiC含量对PVC/竹粉木塑复合材料应变影响相近,其中,PVC/竹粉/1.5%SiC复合材料应变值最小;应力值为7.105 6 MPa、10.658 4 MPa时,PVC/竹粉/3.0%SiC复合材料应变值最小。     

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。     

木粉对PVC发泡木塑复合材料性能的影响

采用PVC树脂和木粉加入发泡剂制得PVC/木粉发泡复合材料。本文对木粉进行了热重分析,考察木粉粒径及含量对PVC/木塑发泡材料性能的影响,考察了木粉含量对发泡、熔融指数、转矩加工流变性以及耐候性的影响。结果表明:TG分析表明PVC/木塑复合材料加工的最佳温度200℃左右。随着木粉粒径的减小,PVC/木粉复合材料的冲击强度和弯曲强度出现先上升后下降的趋势,100目木粉,力学性能最好。随着木粉用量的增加,体系的拉伸强度、冲击强度和弯曲强度均呈降低的趋势,材料的发泡效果变差,流动性、稳定性、耐候性变差,因此PVC木塑复合材料应该控制其木粉含量。     

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%。     

木粉对PVC木塑复合材料力学性能影响

采用电镜扫描观察了3种木粉的纤维细胞尺寸及其木粉微观形态。研究了木粉粒度、微观特性以及木粉添加量对了聚氯乙烯（PVC）木塑复合材料力学性能的影响。结果表明，木粉表面裸露的微细纤维增加和粒度减小，有助于提高木塑复合材料力学强度；加入少量木粉使木塑复合材料力学性能降低，但随着木粉添加量的增大，木塑复合材料的抗弯性能和拉伸强度上升；木塑复合材料的冲击强度随木粉含量增加而下降。     

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。     

改性TiO2在PVC基体中的分散行为研究

通过熔融共混法制备了聚氯乙烯/二氧化钛(PVC/TiO2)复合材料,通过扫描电镜观察TiO2粒子在PVC中的分散状态,并测定了材料的力学性能。结果表明,在粒径一定的条件下,TiO2粒子在PVC中的分散状态及复合材料的力学性能与表面改性方法密切相关;经过钛酸四丁酯偶联剂[Ti(OBu)4]、γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂（KH-550）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）改性的TiO2粒子能有效提高粒子在塑料中的分散性及冲击强度,当PMMA改性的TiO2粒子添加量为2.5份时,冲击强度提高超过100 %;而经十二烷基磺酸钠（SLS）改性的粒子团聚严重,复合材料力学性能明显下降。     

废弃环氧模塑料填充聚氯乙烯的研究

用废弃环氧模塑料粉作为填料,采用模压成型的方法制备了聚氯乙烯（PVC）/废弃环氧模塑料复合材料,研究了废弃环氧模塑料粉的组成和性质及其与PVC的界面黏结情况,分别考察了温度和废弃环氧模塑料粉含量对复合材料力学性能和动态力学性能的影响。结果表明,废弃环氧模塑料粉具有一定的活性,能与极性树脂PVC发生作用而产生界面接枝;在模压温度为200 ℃,废弃环氧模塑料粉含量为60 %（质量分数,下同）时,复合材料的拉伸强度为32.13 MPa,弯曲强度和冲击强度分别为60.70 MPa和4.68 kJ/m2,基本可满足相关产品的要求;随着废弃环氧模塑料粉含量的增加,复合材料的储能模量提高,损耗峰向高温方向移动,且损耗峰形先变宽后变窄。     

聚氯乙烯/稻壳粉木塑发泡制品的研究

通过模压成型方法对聚氯乙烯/稻壳粉木塑发泡制品进行了研究,分析了稻壳粉的不同填充量、不同处理方法、不同增塑剂用量以及工艺条件对复合材料性能的影响。由研究结果可知:稻壳粉含量为40份时,制品的综合性能较好;稻壳粉以硅烷偶联剂处理效果较好;随DOP的用量加大,制品的拉伸强度降低,冲击性能和发泡性能提高;实验中,工艺条件的控制是一个极为重要的因素,它直接影响制品的性能。     

影响聚丙烯基木塑复合材料力学性能因素

研究了偶联剂、相容剂、木粉用量和木质填料种类对以聚丙烯（PP）为基体树脂制备小塑复合材料力学性能的影响。结果表明，以硅烷偶联剂处理木粉或直接加入相容剂均使复合材料力学性能得到提高；木粉用量的提高使复合材料冲击强度下降，弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度则大幅提高；在分别以粒径为0．14mm木粉和0．22mm木粉、竹粉、花生壳粉、稻壳粉制备复合材料，以粒径为0．14mm木粉与PP制备的复合材料力学性能最好。     

三种植物纤维填充聚乳酸复合材料性能对比

为充分利用农作物植物资源,以稻秸秆、麦秸秆、稻壳三种植物纤维为填充相,聚乳酸(PLA)为基体,制备了PLA/植物纤维复合材料。对三种植物纤维的成分进行了对比分析,并对制备的复合材料的力学性能和吸水性能进行了比较,分析了三种复合材料的热重曲线、差示扫描量热曲线与红外光谱,并用扫描电子显微镜观察了复合材料的断面微观结构。结果表明,三种植物纤维材料中稻秸秆的纤维素与半纤维素总含量最高,稻秸秆制备的PLA复合材料力学性能与界面结合性最好,其弯曲强度为28 MPa,分别比麦秸秆和稻壳制备的PLA复合材料高75%和47%;PLA/稻壳复合材料的吸水率最小,比PLA/稻秸秆和PLA/麦秸秆分别小10%与25%;三种植物纤维改性PLA复合材料的热分解曲线基本相同,PLA/稻壳复合材料的热稳定性相对最好。     

纳米TiO2对PET结晶行为、流变和力学性能的影响

通过二阶熔融共混法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)／纳米二氧化钛(TiO2)复合材料，并使用TEM对纳米TiO2在基体中的分散状态进行了观察。研究了纳米TiO2对PET的结晶行为、流变与力学性能的影响。发现纳米TiO2粒子在PET基体树脂中起到了成核剂的作用，明显提高了基体树脂结晶温度、结晶速率，并使材料的DSC曲线形状发生显著变化，出现熔融双峰。纳米TiO2的加入明显降低了PET的熔体粘度。并且发现在较低和较高剪切速率区，PET／纳米TiO2体系粘度随剪切速率的变化趋于平缓；而在中等剪切速率区，其流动行为表现出假塑性流体特性。纳米TiO2对PET有明显的增强增韧作用，加入3％可使材料的拉伸和断裂强度提高25％；加入1％可使材料缺口冲击强度提高10％。