弹性体对棉秆纤维/PLA复合材料的增韧研究

以棉秆纤维为增强材料、聚乳酸(PLA)为基体材料及不同质量分数的聚氨酯热塑性弹性体(TPU)和聚烯烃弹性体(POE)分别为增韧剂,通过熔融共混的方式制备棉秆纤维/PLA复合材料,然后测试复合材料的力学性能,并观察其断裂形貌,探讨弹性体对棉秆纤维/PLA复合材料的力学性能的影响。结果显示,POE的增韧效果优于TPU,当POE的质量分数为8%时,棉秆纤维/PLA复合材料的冲击强度达到0.77 J/cm2、弯曲强度达到114.729 MPa,分别比未添加弹性体时提高250.00%、95.88%。     

蚕丝织物增强聚乳酸复合材料的制备及其性能研究

以蚕丝织物为增强体,以聚乳酸(PLA)为基体,通过层叠热压制备蚕丝织物增强PLA复合材料,研究了脱胶预处理和热压温度对蚕丝增强PLA复合材料力学性能的影响,并用SEM和TGA进行表征。经过脱胶处理后,蚕丝增强PLA复合材料的力学性能有一定程度的提高,其拉伸强度和冲击强度分别提升了35.78%和33.33%;当热压温度为165℃时,复合材料具有最优的力学性能。SEM结果表明:经过脱胶处理后,复合材料中蚕丝纤维排列比较整齐,基体的连续性较好,纤维与基体之间结合更为紧密。TGA结果表明:经过脱胶处理后,复合材料表现出相对较高的热稳定性。     

碳纤维/聚丙烯/聚乳酸增强复合材料的力学性能

为在不改变碳纤维/聚丙烯(PP)复合材料力学性能前提下,降低复合材料中PP含量以减轻环境降解压力,通过在碳纤维/PP复合材料树脂体系中掺杂可降解的聚乳酸(PLA)形成共混树脂体系,并经热压成型制备碳纤维增强共混树脂复合材料。探究了PLA、PP共混体系质量比对复合材料冲击、弯曲和拉伸性能的影响。结果表明:随着树脂体系中PLA质量分数的增加,复合材料的冲击强度和弯曲强度都呈先降低后升高、再降低的趋势,拉伸强度呈现先升高后降低的趋势;当PLA质量分数为60%时,复合材料的冲击强度和弯曲强度最高,分别为21.8 kJ/m²和112.5 MPa,拉伸强度为37.2 MPa,复合材料的综合物理力学性能最优,与未添加PLA的复合材料的力学性能相近。     

阻燃型玄武岩织物/聚乳酸复合材料的研制

采用热压法成型工艺制备了阻燃型玄武岩织物增强聚乳酸复合材料,考察了聚乳酸质量分数、热压压力、热压温度、阻燃剂质量分数对复合材料拉伸强度、弯曲强度及极限氧指数的影响,通过正交实验、极差分析及单因素分析,优化出制备阻燃型玄武岩织物增强聚乳酸复合材料的最优工艺：阻燃剂质量分数30%,聚乳酸质量分数64.6%（5：7）,热压压力5MPa,热压温度185℃。结果表明：添加氢氧化镁阻燃剂制备的阻燃型玄武岩织物增强聚乳酸复合材料,力学性能较未添加阻燃剂的玄武岩织物增强聚乳酸复合材料有所降低,但仍比较优异,且极限氧指数可提高到35.2%。     

纳米石墨烯/PLA远红外纤维制备及性能研究北大核心

以纳米石墨烯(Gr)与可完全生物降解的聚乳酸(PLA)为原料,通过熔融纺丝技术制备生物远红外纤维。将石墨烯质量分数控制在0.5%～2.0%,通过单因素实验及各种性能测试和表征得出结论:纳米石墨烯/PLA纤维具有远红外功能,与纯聚乳酸纤维的最高温差可达13℃,有良好的蓄热储能效果;加入石墨烯后PLA纤维的力学性能有所下降,但强度仍达到可纺要求;加入石墨烯使纤维初始分解温度由275℃左右升高至300℃左右,PLA纤维的热稳定性提高;综合考虑成本及纤维性能,石墨烯质量分数为1.5%时,纤维热学性能、红外辐射性能、力学性能均处于比较优良的状态。     

3D打印玄武岩纤维增强聚乳酸基复合材料制备及性能

以聚乳酸(PLA)为基体,玄武岩纤维(BF)为增强体,采用熔融沉积(FDM) 3D技术来制备玄武岩纤维增强PLA(BF/PLA)复合材料试样,并研究了层高、打印速度和打印温度对复合材料力学性能的影响。结果表明:随着打印层高的增加,BF/PLA复合材料的纤维体积分数减小,拉伸强度和弯曲强度显著降低;随着打印速度增加,玄武岩纤维与PLA的包覆效果变差,试样拉伸强度和弯曲强度降低;随着打印温度增加,试样拉伸强度和弯曲强度略有增加。     

纳米石墨烯/PLA远红外纤维制备及性能研究

以纳米石墨烯(Gr)与可完全生物降解的聚乳酸(PLA)为原料,通过熔融纺丝技术制备生物远红外纤维。将石墨烯质量分数控制在0.5%～2.0%,通过单因素实验及各种性能测试和表征得出结论:纳米石墨烯/PLA纤维具有远红外功能,与纯聚乳酸纤维的最高温差可达13℃,有良好的蓄热储能效果;加入石墨烯后PLA纤维的力学性能有所下降,但强度仍达到可纺要求;加入石墨烯使纤维初始分解温度由275℃左右升高至300℃左右,PLA纤维的热稳定性提高;综合考虑成本及纤维性能,石墨烯质量分数为1.5%时,纤维热学性能、红外辐射性能、力学性能均处于比较优良的状态。     

聚乳酸/芦荟苷共混纤维的制备及其性能测试

以聚乳酸(PLA)为基体,选择芦荟苷(LHG)作为天然抗菌活性成分,通过熔融共混制得PLA/LHG共混切片。以共混切片为原料进行熔融纺丝制得PLA/LHG共混纤维,对其微观形貌、力学性能和抑菌性能等进行检测分析。试验结果表明：LHG会使PLA更难结晶;除LHG质量分数为2.0%的共混纤维外,PLA/LHG共混纤维的力学性能均优于纯PLA纤维,当LHG质量分数为0.5%时,共混纤维的强度最高,为391 MPa,较纯PLA纤维大42 MPa;但随着LHG质量分数的增加,共混纤维的力学性能逐渐降低;PLA/LHG纤维具有较好的抗菌性能,当LHG质量分数为2%时,共混纤维对大肠埃希菌和金黄葡萄球菌的抑菌率分别为80.2%和84.4%。     

熔融纺聚乳酸/聚丙烯纤维的制备及其性能

为提高聚乳酸(PLA)纤维的力学性能,采用聚丙烯(PP)与聚乳酸(PLA)通过熔融纺丝制备PLA/PP纤维,并借助差示扫描热量仪、热重分析仪、万能材料测试仪、纤维双折射仪对其热学性能、热稳定性、拉伸性能和纤维取向度进行表征。结果表明:PP的引入对PLA的玻璃化转变温度和熔融温度没有显著影响,但促进了PLA的结晶,结晶度提高了585.9%;随着PP质量分数的增加,PLA的热稳定性降低(特别是在初始分解阶段),但其残炭率提高,同时PLA/PP共混纤维的取向度提高,力学性能得到改善;当PP质量分数为20%时,PLA/PP共混纤维的取向度、断裂强度和断裂伸长率分别提高了55.6%,98.2%和44.4%。     

阻燃型废弃麻纤维/聚乳酸复合材料的性能分析

以聚乳酸颗粒为基体材料,以废弃麻纤维为增强材料,采用双辊混炼法和热压成型法,制备阻燃型废弃麻纤维/聚乳酸复合材料,并研究其力学性能和阻燃性能,优化其热压工艺参数。以拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、极限氧指数为检测指标,以聚乳酸质量分数、阻燃剂质量分数、热压压力、热压温度为因素,通过正交试验和极差分析,优化出最优成型工艺条件,即聚乳酸质量分数为60%,阻燃剂质量分数为30%,热压压力为10 Mpa,热压温度为180℃。为进一步开发阻燃型废弃麻纤维复合材料提供理论基础。