微米木纤维形成轻质人造板材MLFB的实验研究

利用微米级长木纤维在实验室成功地压制了轻质人造板材,所得板材外观呈现木本色,其某些物理力学性能达到<日本轻质刨花板工业标准JISA5908>,从而验证了微米级木纤维形成高强度纤维板的细胞裂解理论,并通过对热压过程中影响板材力学性能的主要因子的分析,得到实验室的较佳工艺参数:热压温度120℃,热压压力2.5MPa,热压时间0.3min/mm,施胶量15%(质量分数).     

稻草碎料/聚丙烯复合材料制备及性能研究

以稻草碎料和聚丙烯为主要原料,采用热压成型制备了稻草碎料增强聚丙烯复合材料,研究了NaOH改性剂浓度、稻草碎料质量分数以及热压温度对复合材料力学性能的影响。研究表明,8%NaOH处理可以去除稻草碎料中部分半纤维素,使稻草碎料表面变得粗糙,有效改善了复合材料力学性能;稻草质量分数为40%时,聚丙烯可以有效包覆稻草碎料,复合材料拉伸强度和冲击强度的得到改善;热压温度为180℃时聚丙烯的流动性好,能改善稻草碎料在聚丙烯中分散的均匀性,且不会使聚丙烯热降解。此时,复合材料拉伸强度和冲击强度分别达到了最大值61.2 MPa和18.4kJ/m~2。     

模压工艺对玻璃纤维增强聚丙烯复合材料层合板力学性能的影响

利用热模压工艺制备玻璃纤维增强聚丙烯（GF/PP）复合材料层合板,通过差示扫描量热（DSC）法试验分析,确定相变参数,运用ANSYS有限元分析,将复合材料热力学参数与温度的非线性关系定义到材料特性中,研究模压成型过程中温度场变化情况,为模压成型工艺制度的确立提供理论指导和依据。以压缩强度、层间剪切强度和冲击韧性作为力学性能评价指标,采用响应曲面法探讨和分析制备工艺对GF/PP复合材料层合板力学性能的影响,得到最优模压工艺制备参数,获得最高复合材料层合板力学性能,为GF/PP复合材料自动铺放奠定铺放工艺基础。试验结果表明:模压加热工艺参数对复合材料层合板力学性能的影响度（从大到小）依次为:热压温度、热压时间、热压压力。较优的模压加热工艺参数为:热压温度228℃、热压时间6 min、热压压力1.1 MPa,在此工艺条件下制备的GF/PP复合材料层合板,层间剪切强度为31.12 MPa,压缩强度为100.96 MPa,冲击韧性为2.27 kJ/cm2。      

棉秆皮预处理对棉秆皮纤维/PP复合材料力学性能的影响研究

用碱处理、蒸汽闪爆、蒸汽闪爆结合碱处理这3种预处理方法制备的棉秆皮纤维作为增强体,通过热压成型制备了棉秆皮纤维/聚丙烯复合材料。首先优化了制备该复合材料的棉秆皮纤维长度、热压温度、压力以及时间等工艺参数,并以此优化工艺为基础,研究了3种预处理方法制备的棉秆皮纤维对复合材料拉伸、弯曲、冲击性能以及微观形貌的影响。结果表明:在棉秆皮纤维长度为8cm、热压温度170℃、热压压力3MPa、热压时间4min条件下制备的复合材料性能较优;在3种预处理方法中,采用蒸汽闪爆与碱预处理棉秆皮纤维制备的复合材料性能最优,复合材料拉伸强度为36.290MPa、拉伸模量为4557.40MPa、弯曲强度为63.31MPa、弯曲模量为4780.00MPa、冲击强度为485.0J/m。     

棉秆皮纤维增强聚丁二酸丁二醇酯复合材料的制备及降解性能研究

棉秆皮纤维(CSBF)经过梳棉机梳理后,作为增强纤维,可通过增强聚丁二酸丁二醇酯(PBS)制备复合材料。研究了热压工艺条件对复合材料力学性能的影响以及复合材料的降解性能。结果表明:复合材料热压工艺的最佳条件:压力2MPa、温度140℃、时间20min、纤维含量40%。PBS基质中增强CSBF可以在一定程度上提高复合材料的力学性能和热学性能。复合材料水降解实验表明,复合材料表面有严重的破损,出现絮状的空洞,内部的CSBF发黑,质量减轻。     

长竹纤维束定向增强聚丙烯复合材料

目的 以我国资源丰富的竹子和聚丙烯（PP）作为原料,研究竹材的预处理和成形工艺对其物理力学性能的影响,扩大竹材的应用领域。方法 通过碱液预处理,对竹条进行软化分丝。然后,利用热压技术将所提取的竹子与聚丙烯进行复合,并调节热压工艺,得出最优参数。结果 使用质量分数为6%的NaOH,在100℃下预处理2.5 h,通过辊压疏解,制备长竹纤维束（LBF）,LBF的抗拉强度为397.2 MPa。经过处理后,LBF/PP复合材料的储能模量达到9.49 GPa,比未处理的LBF/PP复合材料提升了11.5%。确定了最优热压条件：温度为190℃、时间为20 min、压力为6 MPa。随着长竹纤维含量的增加,LBF/PP复合材料的耐水性降低。结论 使用长竹纤维束所制备的LBF/PP复合材料具有优异的物理力学性能,有望作为结构材料应用于集装箱、托盘等,在包装应用领域有较好的前景。     

淀粉基植物纤维复合材料影响因素的研究

以麦草纤维和阳离子淀粉为主要成分制备新型复合包装材料,通过主要因素:碱液质量浓度、淀粉含量、热压温度和压强对材料力学性能影响的分析,结果表明:碱液质量浓度为2%、淀粉质量分数为30%、热压温度170℃、压强3.5MPa时为设计范围内的最佳参数.     

混杂工艺对椰壳-大麻/聚丙烯复合材料力学性能的影响

采用正交分析法,讨论混杂工艺和复合工艺对椰壳-大麻/聚丙烯（PP）复合材料力学性能的影响。结果表明,混杂处理后的椰壳-大麻/PP复合材料的力学性能均比相同复合工艺条件下的大麻/PP复合材料有较大程度的改善。椰壳纤维与大麻纤维质量比对混杂椰壳-大麻/PP复合材料力学性能影响最大,且混杂椰壳-大麻/PP复合材料的力学性能随椰壳纤维含量的增加而线性增大;混杂针刺毡中PP纤维质量分数对混杂椰壳-大麻/PP复合材料的抗弯强度影响较大,最初混杂椰壳-大麻/PP复合材料的抗弯强度随PP纤维质量分数的增加而减小,随后又随PP纤维质量分数的增加有一定程度的增大,而混杂椰壳-大麻/PP复合材料的抗拉强度则随PP纤维质量分数的增大而线性减小;混杂椰壳-大麻/PP复合材料的力学性能随复合层压温度的升高呈下降趋势。      

响应面法优化稻草模塑材料热压工艺参数

目的 探讨热压过程中压力、温度和湿纸胚含水率等因素对稻草秸秆纤维模塑包装材料主要力学性能的影响,确定各因素的权重及最佳工艺参数。方法 采用单因素试验法和响应曲面法,以裂断长和弯曲强度为评价指标,确定最佳工艺条件。结果 最佳热压工艺条件,热压温度为175 ℃,热压压力为6.9 MPa,湿纸胚含水率为70%,此时得到的平均裂断长为7697.93 m,弯曲强度为72.36 MPa,与理论裂断长7712.62 m、弯曲强度71.44 MPa接近,优化结果可信。热压过程中各因素对模塑包装材料裂断长和弯曲强度影响的大小为湿纸胚含水率＞热压压力＞热压温度。结论 过高的温度会造成半纤维素的热解,过高的压力会导致纤维的压溃,过高的含水率产生的能耗过高。适当的热压工艺参数能够降低能耗,保证模塑包装材料的品质及性能。     

用废纸与木片制备复合包装材料的热压工艺研究

热压温度与热压时间是热压工艺的主要参数,是影响废纸－木材复合材料物理力学性能的重要因素.为了获得较好的热压工艺条件,以杨木刨花为原料,废纸为补充原料,异氰酸酯改性的脲醛树脂为胶黏剂,生产了废纸－木材复合材料,并测试了热压温度与热压时间对废纸－木材复合材料物理力学性能的影响.试验结果表明：随着热压时间的延长,废纸－木材复合材料的物理力学性能相应地提高;在140～170 ℃的热压温度范围内,升高热压温度有助于提高废纸－木材复合材料的物理力学性能.废纸－木材复合材料较适宜的热压工艺条件为：热压时间为每mm板厚30 s,热压温度为170 ℃.     

连续碳纤维复合材料热压成型工艺条件优化研究

以连续碳纤维为增强体,以聚酰胺(PA)为基体,运用平板硫化机热压成型的方法制备连续碳纤维增强热塑性复合材料。对热压温度、热压压力、热压时间和保温时间等成型工艺参数进行考察,通过正交试验设计,研究热压成型工艺参数对复合材料力学性能的影响并分析各参数的影响程度,确定了较优的生产工艺条件,从而具备制得高性能碳纤维复合材料的热压成型工艺条件。     

甘蔗渣纤维增强聚丙烯复合材料的制备和力学性能

利用注射成型制备了甘蔗渣纤维增强聚丙烯复合材料, 分析了纤维质量分数、 注射成型条件以及添加物对复合材料力学性能的影响。结果表明, 随着纤维质量分数的增加, 材料的弯曲模量呈递增趋势。由于甘蔗渣纤维热降解的发生, 材料的力学性能随筒体温度的增加呈下降趋势。在模具温度90℃、 注射间隔时间30s、 不同的筒体温度185℃和165℃的成型条件下, 材料的弯曲性能和冲击强度分别呈现最大值。添加了马来酸酐改性聚丙烯后, 材料的弯曲强度和冲击强度得到了提高。      

蔗渣模压制品工艺研究

根据蔗渣模压制品的特性与质量的关系，分析了胶量、热压温度、时间和压力对于模压制品各项物理力学性能的影响。对蔗渣模压制品工艺做了系统研究，确定了模压制品较佳工艺参数。     

柔性非织造布和玻璃纤维布叠层热压制备玻璃纤维布/聚苯硫醚复合板材

为改善玻璃纤维增强聚苯硫醚（PPS）复合板材的力学性能,分别以柔性的玻璃纤维布和PPS非织造布作为增强体和基体,采用叠层热压成型法制备出刚性的复合板材,采用力学性能测试、XRD、PLM、SEM研究了热压温度、热压时间、玻璃纤维含量和处理玻璃纤维布的硅烷偶联剂种类对复合板材的力学性能、结晶度、结晶形态和微观形貌的影响。结果表明,在无硅烷偶联剂处理玻璃纤维布时,控制热压温度为320℃,热压时间为30 min,压力为30 MPa,玻璃纤维质量分数为50%,复合板材的拉伸强度和弯曲强度最佳,分别为286.0 MPa和175.0 MPa,缺口冲击强度达到61.6 MPa。使用硅烷偶联剂KH560处理玻璃纤维布,在最佳成型工艺条件下,复合板材力学性能改善最明显,其弯曲强度为394.9 MPa,弯曲模量为23.6 GPa,层间剪切强度为16.4 MPa,缺口冲击强度为81.0 MPa。通过优化实验条件和使用硅烷偶联剂处理玻璃纤维表面,复合板材的力学性能得到了明显提高。     

添加花生秸秆的无胶纤维板的制备工艺及优化

目的为了提高花生秸秆的回收利用率,并为花生秸秆纤维提供一种可行的处理方式,将其与木纤维一起热压制备无胶纤维板。方法不添加胶黏剂,用热压成型技术将花生秸秆制备纤维板。分别以热压温度、压力、时间和花生秸秆添加量等4个因素进行单因素试验,再通过三因素三水平响应面实验进行工艺优化。结果响应面模型P0.01,失拟项P=0.48960.05,模型回归系数R~2=0.9867;响应面优化得到了最佳工艺条件,即热压温度为170℃、热压压力为8MPa、热压时间为6min、花生秸秆质量分数为20%,此条件下静曲强度值最大,为10.1815 MPa。结论回归模型达到极显著水平,模型失拟度不显著,表明模型相关度好。在最佳工艺条件下进行验证试验得到的静曲强度数值为(10.182 33±0.157)MPa,与预测值接近,表明优化工艺可靠。     

蔗渣包装制品模压工艺与性能分析

根据蔗渣包装制品模压的性能与质量的关系，分析了胶量、热压温度、时间和压力对蔗渣包装制品模压的物理力学性能的影响。对生产蔗渣包装制品模压工艺做了系统研究，确定了蔗渣包装制品模压的较佳工艺参数。     

碳纤维织物增强聚苯硫醚复合材料的制备及性能

采用薄膜叠压法制备碳纤维织物增强聚苯硫醚(CFF/PPS)复合材料层压板,研究了热压温度、热压压力和热压时间对复合材料层压板力学性能的影响,确定了制备CFF/PPS复合材料的理想工艺参数为:热压温度320～330℃,热压压力0.15～0.20MPa,热压时间8～10min。在该参数下制得的层压板拉伸强度为652MPa,弯曲强度为711MPa,层间剪切强度为43MPa;在6.7J/mm的冲击能量下,层压板的冲击后压缩剩余强度为116MPa。     

粉末浸渍长玻璃纤维增强聚丙烯的压缩模塑

采用粉末浸渍的方法制备连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸料,经切割获得长纤维增强聚丙烯粒子,采用单螺杆挤出机挤出形成模塑料,探索了模塑料的压缩模塑成型工艺,研究了成型后材料的力学性能及其影响因素。结果表明:粉末浸渍的长纤维增强聚丙烯经压缩模塑后可获得力学性能优良的制品;随着预浸料切割长度的增大、纤维含量的增加,材料的力学性能提高;在基体聚丙烯中添加接枝极性基团的功能化聚丙烯,可改善体系的界面结合,提高材料的力学性能,但功能化聚丙烯的含量超过一定值后,材料的冲击强度有所下降;适当提高模具温度、模塑料温度及成型压力,可以提高材料的力学性能。     

热塑性复合材料自动铺放工艺参数分析与优化

热塑性复合材料自动铺放原位成型（AFP）技术是高效低成本制造大型复合材料构件的关键,而自动铺放过程中工艺参数的选取及控制精度对成型构件的性能有较大影响,因此为保证原位成型后成型构件的性能,需分析自动铺放工艺参数对成型构件性能的影响并对其进行优化。本文基于热塑性复合材料自动铺放平台,以连续玻璃纤维增强聚丙烯（GF/PP）预浸纱为原料制备复合材料层合板,以层合板的力学性能为优化目标,根据响应曲面法原理设计试验,分析热气温度、热压辊压力及冷压辊压力各工艺参数及其耦合作用对层合板力学性能的影响,建立各工艺参数与层合板力学性能的二次多项式回归方程预测模型,通过预测值与实际值对比等检验分析,验证回归模型的有效性和可靠性,进而获得热塑性复合材料AFP最优工艺参数组合为热气温度为385℃、热压辊压力为0.3 MPa、冷压辊压力为1.1 MPa。     

造纸污泥 / PVC 木塑复合材料的制备工艺

目的研究造纸污泥/PVC木塑复合材料的制备工艺。方法以造纸污泥为原料,PVC为塑料基体,采用热压成形技术制备木塑复合材料,探讨污泥填充量、热压时间、温度、压力和偶联剂用量等因素对复合材料力学性能的影响,并采用扫描电镜和红外光谱对复合材料和造纸污泥进行表征。结果造纸污泥填充量为50%,偶联剂占污泥用量的2%,热压时间为10 min,热压温度为180℃,热压压力为6 MPa时,所制备复合材料弯曲强度为35.73 MPa,拉伸强度为12.75 MPa,具有良好的力学性能。扫描电镜显示,经硅烷偶联剂改性后污泥与PVC制备的复合材料,界面相容性明显改善,材料力学性能明显提高。红外光谱分析证明,偶联剂与造纸污泥发生了交联反应,形成了化学键接。结论采用造纸污泥与PVC共混制备木塑复合材料的工艺是可行的。