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。     

植物纤维增强PS木塑复合材料的性能研究

以木纤维、竹纤维和聚苯乙烯为主要原料,加入偶联剂、润滑剂、增塑剂等加工助剂,经挤出注塑制备聚苯乙烯/木纤维复合材料。研究了植物纤维种类和添加质量分数、偶联剂KH-550添加质量分数对PS木塑复合材料力学性能的影响。结果表明：木纤维和偶联剂的加入都使复合材料的力学性能呈先增大后减小的趋势。当木纤维添加质量分数为25%,偶联剂KH-550添加质量为木纤维添加质量的1.5%时,复合材料具有最大的拉伸强度、弯曲强度和断裂伸长率,分别为30.2MPa,86MPa和8.74%,缺口冲击强度随木纤维添加质量分数的增加而减小。木纤维和竹纤维填充的两种复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度相差不大。     

白炭黑和mPE增韧PP竹塑复合材料的性能及其机理

本研究以60目竹纤维粉为填充材料,聚丙烯为塑料基体,硅烷为偶联剂,分别以不同含量无机粒子白炭黑和弹性体茂金属聚乙烯(mPE)为增韧剂,模压成型制备了竹塑复合材料。并对竹塑复合材料力学性能和吸水性能进行测试,对比了不同增韧剂的增韧效果。结果表明:当白炭黑添加量为6%时,复合材料的冲击强度、弯曲强度、拉伸强度分别提高99%、424%和114%,吸水率提高41%;当mPE添加量为4%时,复合材料的冲击强度、弯曲强度、拉伸强度分别提高139%、168%和151%,吸水率降低了41%。白炭黑和mPE对PP竹塑复合材料均具有较好的增韧效果,综合考虑力学性能和吸水性能,mPE是PP竹塑复合材料较理想的冲击改性剂。结合多种测试结果表明:添加的增韧剂是通过与基体材料进行化学反应降低复合材料内部极性而实现增强增韧。     

秸秆纤维/聚丙烯复合材料的制备及性能研究

以秸秆纤维和聚丙烯为原料,利用双螺杆挤出机共混挤出造粒,然后热压成型制备聚丙烯木塑复合材料。研究了秸秆纤维的用量、偶联剂的种类及用量对该复合材料力学性能和热性能的影响。结果表明:经偶联剂处理后,复合材料的韧性有明显提高,其中,硅烷偶联剂含量为秸秆的10wt%时,可使复合材料的冲击强度在秸秆浓度0.1%时提高91.46%。电镜分析其断面微观结构表明偶联剂处理增加了基体与纤维的界面结合,复合材料的热重实验表明秸秆对复合材料的热稳定性基本没影响。     

热模压工艺参数对聚乳酸/竹纤维复合材料拉伸强度的影响

采用四元二次通用旋转组合设计试验方法,研究了聚乳酸与竹纤维混合比例(PLA/BF)、竹纤维粒径、热模压温度、热模压时间等4个因素对聚乳酸/竹纤维复合材料拉伸强度(TS)的影响,并采用差示扫描量热仪(DSC)对复合材料进行了热力学表征。结果表明,PLA/BF、热模压温度、热模压时间对复合材料的拉伸强度影响显著,热模压温度与热模压时间存在显著的交互效应。DSC分析显示,PLA/BF、竹纤维粒径、热模压温度/时间工艺参数影响材料中PLA的结晶度(Xm)。本试验条件下的聚乳酸/竹纤维复合材料热模压优化工艺参数为:PLA/BF为90/10,竹纤维过100目标准筛,热压温度160℃,热压时间25min,理论最大TS为66.40MPa。     

PBS/竹纤维复合材料的研究

介绍了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/竹纤维复合材料的力学性能及生物降解性能,探讨了应用不同偶联剂处理及未处理竹纤维以及竹纤维含量对PBS力学性能的影响。实验证明:KH-560的表面处理效果优于其它偶联剂,并且随着竹纤维含量的增加,复合材料的力学性能及热变形温度都呈现逐渐升高的趋势,PBS/竹纤维复合材料的生物降解速率明显大于纯PBS树脂的降解速率。     

硅灰石填充改性尼龙1212复合材料的制备

利用偶联剂对硅灰石表面进行处理,制备了硅灰石粉填充改性尼龙1212复合材料。研究了偶联剂用量和硅灰石含量对复合材料力学性能的影响,分析了硅灰石填充对复合材料热变形温度和热膨胀系数的影响。结果表明,加入质量分数1.0%的KH-550型硅烷偶联剂,当硅灰石的质量分数为40%时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度较尼龙1212提高了11%和64%,冲击强度基本保持不变。同时,复合材料的热变形温度提高了93%,热膨胀系数有明显的降低,吸水率下降了55%,材料尺寸稳定性有明显提高。     

PBS/竹粉复合材料的力学性能研究

制备了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/竹粉复合材料,考察了偶联剂种类及用量、竹粉用量对PBS/竹粉复合材料的力学性能和生物降解性能的影响。实验结果表明:KH-560偶联剂的表面处理效果优于其他偶联剂,与未用偶联剂相比,复合材料的拉伸强度、冲击强度、热变形温度均有小幅提升,弯曲强度提高了16.3%;当KH-560的用量为5%时,复合材料的综合性能较好,拉伸强度、弯曲强度最高,与纯PBS树脂相比,弯曲强度和弯曲模量分别提高了47.2%和127%;PBS/竹粉复合材料的生物降解速率明显大于纯PBS树脂的降解速率。     

加工温度及偶联剂对钙塑瓦楞材料力学性能影响的研究

钙塑复合包装材料片材的力学性能对制品性能有显著影响,其主要影响因素有加工工艺和材料配方。实验研究了加工温度及偶联剂的种类、添加量对片材力学性能的影响。对不同加工温度下钙塑片材的力学性能进行了测试分析,确定了最佳挤出温度为190℃。对不同种类及用量的偶联剂对钙塑复合包装材料的力学性能的影响进行了研究,结果表明:对钙塑材料而言,偶联剂种类对力学性能的影响很大,尤其是拉伸强度和弯曲强度,硅烷偶联剂最适合用于钙塑材料的偶联剂;偶联剂的用量对拉伸强度和冲击强度的影响很大,当其质量分数为2.25%时,拉伸强度提高了23.24%,冲击强度提高了近3倍。     

挤出成型PP木塑复合材料的力学性能与改性研究

以聚丙烯(PP)为塑料基体,以木粉为填料,并加入添加剂,用挤出成型法制备了PP基木塑复合材料(PP-WPC),研究了增韧剂、相容剂、偶联剂和颜料对WPC力学性能的影响。结果表明:随着增韧剂POE和EPDM加入量的增加,PP-WPC的冲击强度提高,但弯曲强度和弯曲模量有一定程度的降低,其中POE提高冲击强度的效果优于EPDM;适量加入相容剂或偶联剂能提高PP-WPC的弯曲强度和冲击强度,实验条件下相容剂MAPP最佳用量为8%,偶联剂KH570和KH171最佳用量为1%,其中相容剂提高强度的效果显著优于偶联剂;颜料的加入不同程度地降低了PP-WPC的力学强度,其降低程度顺序为:钛白粉>氧化铁黄>氧化铁红>炭黑。     

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 ℃.     

竹纤维增强聚氯乙烯发泡复合材料的制备与性能

以竹纤维和聚氯乙烯为原料,加入冲击改性剂、偶联剂、发泡剂等生产助剂,通过熔融混炼挤出,最后注塑成型为复合材料试样.研究了竹粉含量、冲击改性剂含量、偶联剂和发泡剂种类对该复合材料力学性能的影响,并利用扫描电镜分析了发泡复合材料的微观结构.结果表明：竹粉在一定添加量范围内对聚氯乙烯塑料基体的力学性能具有一定的增强效果,当竹粉添加质量分数超过20％后,复合材料的力学性能开始降低;抗冲击改性剂CPE的加入,可以在聚氯乙烯/竹粉复合材料体系中形成橡胶态过渡结构,组成不均匀相,进而提高复合材料的韧性;选用的几种偶联剂中,硅烷偶联剂对复合材料力学性能的作用效果最好,马来酸酐接枝聚丙烯次之,随后是改性EVA、铝酸酯偶联剂和钛酸酯偶联剂;组合发泡剂对聚氯乙烯/竹粉复合材料的发泡效果优于单一发泡剂,当AC＋尿素的添加质量分数为1.0％,且两者的质量比为1∶1时,其作用效果最优,泡孔数量多且均匀.     

竹纤维质量分数对竹纤维增强聚乳酸复合材料性能影响

以1.5%异氰酸酯(MDI)界面改性剂改性处理后的竹纤维和聚乳酸为原料,通过注射成型工艺制备竹纤维增强聚乳酸复合材料,探讨竹纤维质量分数对复合材料界面、力学性能、吸水率、热性能的影响。结果表明,随着竹纤维质量分数的增加,复合材料拉伸强度、冲击强度、存储模量以及热稳定性均先增大后减小,24h吸水率逐渐增大,损耗因子逐渐降低。竹纤维质量分数为50%时,复合材料的拉伸强度和冲击强度分别达到最大值63.2MPa和11.6kJ/m2,复合材料存储模量最大,热稳定性最好。     

竹纤维质量分数对竹纤维增强聚乳酸复合材料性能影响

以1.5%异氰酸酯(MDI)界面改性剂改性处理后的竹纤维和聚乳酸为原料,通过注射成型工艺制备竹纤维增强聚乳酸复合材料,探讨竹纤维质量分数对复合材料界面、力学性能、吸水率、热性能的影响。结果表明,随着竹纤维质量分数的增加,复合材料拉伸强度、冲击强度、存储模量以及热稳定性均先增大后减小,24h吸水率逐渐增大,损耗因子逐渐降低。竹纤维质量分数为50%时,复合材料的拉伸强度和冲击强度分别达到最大值63.2/MPa和11.6/kJ/m2,复合材料存储模量最大,热稳定性最好。     

不同含量POE增韧竹塑复合材料的力学和动态力学性能

为研究增韧剂聚烯烃弹性体(Polyolefin elastomer,POE)对竹粉/高密度聚乙烯复合材料(竹塑复合材料,BPC)的增韧作用,制备了高性能竹塑复合材料。在竹塑复合材料中分别添加不同含量的 POE 制备试样,对制备的试样进行力学性能测试和动态热力学分析。力学性能测试结果表明,随着 POE 含量的增加,竹塑复合材料的冲击强度明显增大,但拉伸强度和弯曲强度均减小,当 POE 含量为40%时,竹塑复合材料的冲击强度最好;动态热力学分析结果表明,随着 POE 含量的增加,竹塑复合材料的韧性增强,当 POE 含量为40%时,竹塑复合材料的韧性最强。     

淀粉/稻草上段丝片环保复合材料的制备及性能研究

开发基于农作物秸秆的复合材料是提高农副产品附加值,变废为宝,节约资源,保护环境的重要途径.将稻草丝片化有利于消除稻草内部的缺陷,增强复合材料的强度.采用热压方法制备了淀粉/稻草上段丝片复合材料,研究了淀粉用量、热压温度、热压时间对复合材料拉伸性能的影响.淀粉用量为40％,热压温度为130℃,热压时间为10min,复合材...     

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。     

CaCO3/PP复合材料的制备及力学性能研究

采用钛酸酯偶联剂对CaCO3粒子进行表面处理,通过双辊熔融共混和硫化压机压片技术制备了CaCO3/PP复合材料;测试了其拉伸强度、冲击强度和硬度,探讨了偶联剂用量和CaCO3添加量对复合材料力学性能的影响.研究表明,添加CaCO3粒子能有效提高PP材料的力学性能,且经偶联剂表面处理后的CaCO3粒子对改善PP的力学性能效果更佳,当采用2%钛酸酯偶联剂表面处理后的CaCO3粒子添加量为4%时,CaCO3/PP复合材料综合力学性能最好.     

硼酸铝晶须增强氰酸酯树脂的性能

采用硼酸铝(AlBw)晶须改性氰酸酯树脂制备出氰酸酯树脂/晶须复合材料,研究了表面处理和晶须用量对氰酸酯树脂体系的反应活性、复合材料力学性能以及耐湿热性的影响.结果表明,未经表面处理的AlBw晶须不能改善氰酸酯树脂体系的韧性,反而使树脂韧性下降,表面处理的晶须均可以改善树脂的力学性能,经硼酸酯偶联剂处理后的AlBw晶须使树脂体系冲击强度提高.采用硼酸酯偶联剂对AlBw晶须进行表面处理可明显改善晶须在树脂体系中的分散性.在晶须用量低于8%时,随着晶须加入量的增加,树脂体系的力学性能增大,氰酸酯树脂/晶须复合材料表现为韧性断裂并有明显的晶须拔出现象.晶须的加入使树脂体系耐热性和耐湿热性提高,加入8%的AlBw晶须使体系吸水率下降,冲击强度和弯曲强度保持率提高.     

铝酸酯偶联剂表面改性微晶白云母/PVC复合材料的制备及力学性能

以中国川西地区发现的一种新型矿物资源微晶白云母为原料,以铝酸酯偶联剂F-1为改性剂,对微晶白云母进行改性研究,并将表面改性后的微晶白云母加入聚氯乙烯(PVC)中制得微晶白云母/PVC复合材料。测试了改性粉体与石蜡体系的黏度及复合材料的力学性能,并采用扫描电子显微镜表征了其微观结构。结果表明,铝酸酯偶联剂F-1能有效改善微晶白云母表面与有机物质的界面结合,并且将经铝酸酯偶联剂F-1改性的微晶白云母加入PVC基体中能提高微晶白云母/PVC复合材料的力学性能,当铝酸酯偶联剂的用量为1.0%(质量分数,下同)、微晶白云母用量为15%时,微晶白云母/PVC复合材料的力学性能最好。