松香超分散剂含量对塑木复合材料性能影响

以松香、二乙撑三胺和12-羟基硬脂酸为原料合成了松香超分散剂(RDH),研究不同RDH含量对塑木复合材料的力学性能、结晶性能及相容性的影响。结果表明,随着RDH加入量的增加,塑木复合材料的冲击强度、弯曲强度和弯曲模量都呈先增后减的变化趋势;当RDH质量分数为1.0%时,塑木复合材料的相容性较好。     

松香基分散剂对聚丙烯木塑材料性能的影响

采用自制松香基超分散剂(RA-g-PEG)改性聚丙烯(PP)/剑麻纤维素微晶(MCF)复合材料,探讨了RA-g-PEG的用量对PP/MCF复合材料的力学性能、热性能和熔体流动速率的影响,并采用扫描电镜(SEM)对PP/MCF复合材料冲击断面形貌的微观结构进行表征。结果表明,与未经RA-g-PEG改性的PP/MCF复合材料相比,添加RA-g-PEG后复合材料的冲击强度有所提高。其中添加质量分数5%的RA-g-PEG改性后,复合材料的冲击强度由1.45kJ/m2提高到了4.52kJ/m2。但PP/MCF复合材料的热分解温度和流动性略有降低。     

废旧PE/木粉/粉煤灰复合材料的制备与辐射改性研究

以废旧聚乙烯、木粉和粉煤灰为主要原料,添加一定量的加工助剂,经高温模压成型制备了一种新型塑木复合材料,并采用辐射交联技术对复合材料进行改性;研究了木粉、粉煤灰和辐射剂量对复合材料物理机械性能的影响。结果表明:该复合材料经60 kGy辐射后,其弯曲强度、拉伸强度和冲击强度分别提高了11.2%、37.5%和12.1%,材料的摩擦系数也降低了12.6%。     

改性玄武岩纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能

采用偶联剂KH570对玄武岩纤维(BF)进行表面改性,研究表面改性BF的长度、添加量对增强环氧树脂(EP)复合材料力学性能的影响。结果表明,改性BF表面产生很多凸起,变得非常粗糙。BF表面改性使复合材料的拉伸强度提高10%～20%,冲击强度提高10%～40%。随着改性BF长度及添加量的增加,复合材料的力学性能显著提高。当改性长BF的质量分数为4%时,与纯EP相比,复合材料的拉伸强度和冲击强度分别提高248.3%和451.5%。长BF的增强效果明显好于改性长玻璃纤维(GF),尤其纤维的添加量较大时复合材料拉伸强度的提高更为明显。当长BF的质量分数为4%时,长BF增强复合材料的拉伸强度较长GF增强复合材料提高37.8%,冲击强度提高9.2%。     

氢化松香改性轻质纺锤体碳酸钙和KH-550增韧环氧树脂胶粘剂的研究

在环氧树脂(EP)中添加氢化松香改性的轻质纺锤体碳酸钙和硅烷偶联剂KH-550,制备了改性的EP胶复合材料,考察了改性碳酸钙添加量和相对于EP质量2%的KH-550对EP胶无缺口冲击强度、弯曲强度及耐腐蚀性能的影响,比较了性能最优的EP胶复合材料与纯EP胶的断面形貌和耐热性。研究结果表明:随着改性碳酸钙的填充量逐渐增大,EP胶复合材料的无缺口冲击强度、弯曲强度均表现为先增大后减小;拉伸样条在4种不同pH条件下浸泡后,拉伸强度均有所下降,其中,在中性条件下保持最好,且浸泡时间越长,拉伸强度下降越大;当改性碳酸钙掺量为10%(相对于EP质量而言)时,EP胶复合材料断面银纹多而密,韧性更好;最快失重速率温度为369.7℃,比纯EP胶362.2℃提高了7.5℃,热稳定性更好。     

液体端羧基丁腈橡胶改性氰酸酯／玻璃纤维复合材料的性能研究

用液体端羧基丁腈橡胶(CTBN)对氰酸酯树脂(CE)进行了增韧改性,通过树脂体系的凝胶时间曲线和DSC曲线确定了体系的固化工艺,并制备了玻璃纤维(GF)增强复合材料。CTBN改性后的CE树脂及复合材料具有良好的力学性能,其中固化树脂的弯曲强度和冲击强度分别提高了34.6%和48%,复合材料的弯曲强度和冲击强度分别提高了11.4%和21.3%,这来源于CTBN对氰酸酯树脂的增韧作用及与GF良好的粘接性能。     

废胶粉、滑石粉改性PA66/GF复合材料的制备与性能

采用硅烷偶联剂KH560表面改性废胶粉(WRP)、环氧树脂E44改性滑石粉(Talc),以尼龙(PA)66/玻璃纤维(GF)复合材料为基体,制备了WRP,Talc及两者协同改性的PA66/GF复合材料,研究了WRP,Talc及两者协同作用对复合材料力学性能、结晶性能和热稳定性能的影响。结果表明,当3份WRP经过1份KH560处理后,其与PA66/GF基体间的界面粘结性明显得到改善,其改性的复合材料弯曲强度和冲击强度最高,分别比PA66/GF基体提高了11.09%和2.05%。当1份Talc经过3份E44处理后,其在基体中具有良好的分散性,改性的复合材料弯曲强度和冲击强度达到最大,分别比基体材料提高了13.89%和8.42%。WRP与Talc均能促进复合材料的结晶,但两者协同作用对复合材料结晶性能没有明显的影响。采用1份KH560处理的3份WRP协同3份E44处理的1份Talc对复合材料进行改性,可使弯曲强度和冲击强度相比基体分别提高16.97%和6.25%,且使复合材料具有良好的热稳定性能,达到了低成本WRP和Talc改性制备高性能橡塑复合材料的目的。     

改性剂对氧化石墨烯/铸型尼龙复合材料力学性能的影响

采用改进的Humeers法制备氧化石墨烯(GO),然后使用环氧丙基三甲基氯化铵(GTMAC)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、马来酸酐接枝高密度聚乙烯(HDPE-g-MAH)和马来酸酐接枝超高分子量聚乙烯(UHMWPE-g-MAH)四种不同柔性链的改性剂分别改性GO。并经傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)等对改性GO及铸型(MC)尼龙复合材料进行测试和表征,结果表明:CTAB改性GO层间距最大,在尼龙基体中分散最好。力学强度测试结果表明:改性GO的分散性对复合材料的性能影响较大,使用CTAB改性GO制得的MC尼龙复合材料性能最佳,当GO-g-CTAB加入量为己内酰胺用量的0.05%时,与未改性GO/MC尼龙复合材料相比,其弯曲强度提高了9.3%,冲击强度提高了60%,拉伸强度和压缩强度也分别提高了2.0%和15.8%。改性剂链的柔性对铸型尼龙综合力学性能也有重要的影响,HDPE和UHMWPE改性GO的添加显著提高了复合材料的冲击性能,但材料的拉伸强度略有下降。     

超分散剂对聚丙烯复合材料性能的影响

以丙烯酸甲酯,二亚乙基三胺及硬脂酸等为原料,合成超支化分散剂(HBPL),采用傅立叶红外光谱(FT-IR)对其结构进行表征。结果表明:经HBPL改性后,聚丙烯/CaCO3复合材料的界面相容性得到很大的提高,冲击强度、弯曲强度分别比未经分散剂改性粉体的复合材料提高了50.2%和8.8%,复合材料的结晶形态基本保持不变,并采用扫描电镜(SEM)观察复合材料的冲击断面形貌。     

改性硅藻土成核剂对聚丙烯性能的影响

采用高速混合、挤出注塑法制备了聚丙烯(PP)/改性硅藻土复合材料,研究了改性硅藻土对该复合材料的静态力学性能、动态力学性能和热稳定性的影响。结果表明:改性硅藻土的加入使复合材料的冲击强度和弯曲强度得到了提高。当改性硅藻土含量为5%时,复合材料的冲击强度达最大值,比纯PP提高了88.71%;当改性硅藻土含量为20%时,复合材料的弯曲强度达最大值,比纯PP提高了89.12%。PP/改性硅藻土复合材料的储能模量和高温损耗模量较纯PP树脂有明显提高,改性硅藻土含量为15%时热分解温度达最大,热失重率为10%时较纯PP的热分解温度提高了71℃。     

PVC基木塑复合材料力学性能的研究

利用胺类改性剂M处理木粉,研究了改性剂M和力学性能改性剂丙烯腈-苯乙烯共聚(物AS)的用量对聚氯乙(烯PVC)基复合材料力学性能的影响。结果表明:随着改性剂M用量的增加,复合材料的拉伸强度、无缺口冲击强度、弯曲强度以及弯曲模量都呈先上升后下降的趋势,且当M用量略大于2%时达到最大值;随着AS用量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度及弯曲模量都呈逐渐上升的趋势,无缺口冲击强度呈逐渐下降的趋势到,8%时趋于平缓。     

聚丙烯/麦秸秆木塑复合材料的力学性能

采用转矩流变仪混合造粒,通过注射成型方法制备了聚丙烯(PP)/麦秸秆木塑复合材料,研究了NaOH浓度、增容剂的含量和麦秸秆含量对PP/麦秸秆木塑复合材料力学性能的影响,采用扫描电子显微镜对麦秸秆表面及复合材料的断面形貌进行分析。结果表明:8%NaOH溶液处理麦秸秆时,PP/麦秸秆木塑复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度达到最大;马来酸酐接枝PP增容剂的加入使得麦秸秆与PP的界面相容性提高,复合材料的力学性能增加;在一定范围内麦秸秆的添加降低了PP材料的拉伸强度和冲击强度,而提高了其弯曲强度,并且PP/麦秸秆复合材料的弯曲强度随着麦秸秆含量的增加而增加,在麦秸秆含量为30%时弯曲强度达到最大值为43.4 MPa。     

剑麻纤维/聚丙烯木塑复合材料的热氧老化性能研究

以剑麻纤维(SF)、聚丙烯(PP)为原料,经熔融共混、模压成型工艺制备木塑复合材料。探讨了SF/PP复合材料的力学性能、热性能随老化时间和SF含量的变化规律,借助扫描电镜对复合材料老化前后的冲击断面进行微观结构分析。结果表明:老化后复合材料的冲击强度、弯曲强度和弯曲模量随剑麻含量的增加而降低;同时,复合材料中PP相的结晶速率、结晶度也有所降低,但复合材料的热稳定性基本没有变化。     

聚丙烯/剑麻纤维木塑复合材料的耐水性能研究

采用熔融共混、热压成型工艺制备聚丙烯（PP）/剑麻纤维（SF）木塑复合材料装饰板,研究了木塑复合材料浸水后力学性能、热性能和微观结构的变化趋势及原因。结果表明,当SF含量为50 %（质量分数,下同）、浸水时间为8 d时,木塑复合材料的冲击强度和弯曲强度下降幅度最大,分别达9.88 kJ/m2和21.02 MPa,与未浸水相比,分别下降了33.74 %和51.42 %;同时,木塑复合材料的热稳定性、PP相的结晶速率及结晶度也有所降低。     

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。     

3D打印PLA/麦秸粉复合材料的力学性能优化

将聚乳酸(PLA)作为基体,麦秸粉作为增强体,通过挤出成型工艺制备用于熔融沉积成型3D打印的木塑复合材料。采用正交试验设计的方法,通过对复合材料的力学性能进行测试,探索最佳的制备工艺。结果表明,随着麦秸粉平均粒径的增加,复合材料的弯曲强度与冲击强度出现先上升后下降的趋势,当平均粒径为120μm时,弯曲强度与冲击强度分别达到60.51 MPa,12.84 k J/m~2;麦秸粉的含量在1%时,复合材料的弯曲强度与冲击强度达到最大值,分别为62.87 MPa,12.72 k J/m~2;硅烷偶联剂KH550的加入会提高复合材料的力学性能,对冲击强度的作用效果强于弯曲强度,当KH550的添加量为8%时,冲击强度达到12.90 k J/m~2;马来酸酐接枝聚丙烯相容剂(MAPP)的添加会使复合材料的弯曲强度与冲击强度先上升后下降,当MAPP含量为1%时,复合材料的弯曲强度与冲击强度分别为62.68 MPa,11.91 k J/m~2,达到最大值。     

PVC木塑复合材料的耐热增强改性

采用模压成型制备了一系列聚氯乙烯(PVC)/氯化聚氯乙烯(CPVC)配比不同、无机刚性粒子含量不同的木塑复合材料。通过力学性能测试、热变形温度测试、扫描电子显微镜观察等手段对上述木塑复合材料的耐热性及力学性能进行了研究。结果表明,CPVC和无机刚性粒子均显著改善了PVC木塑复合材料的耐热性和力学性能。与PVC木塑复合材料相比,当PVC/CPVC配比为50/50,白云母或凹凸棒土的用量为3份时,改性木塑复合材料的热变形温度分别提高了14.3℃和19.7℃,且力学性能较好。凹凸棒土对木塑复合材料的耐热增强改性效果优于白云母。     

PE-HD复合材料导热性能及力学性能的研究

通过双螺杆挤出机制备了高密度聚乙烯（PE-HD）/石墨/CaCO3增韧母料复合材料,并研究了石墨的表面处理、粒径、含量以及CaCO3增韧母料含量对复合材料导热性能及力学性能的影响。结果表明,偶联剂NDZ201对石墨表面具有较好的处理效果。石墨颗粒直径越小,复合材料的热导率及综合力学性能越高。CaCO3增韧母料能明显提高复合材料的热导率及缺口冲击强度。PE-HD/石墨/增韧母料250B的质量比为45/30/25时,复合材料的热导率可达1.72 W/(m·K),其缺口冲击强度与纯PE-HD相近,拉伸强度和弯曲强度分别比PE-HD提高了52 %和88 %。     

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。