聚乳酸增强增韧功能化改性研究进展

针对增强增韧改性PLA,综述了物理改性和化学接枝改性方法的研究进展,介绍了常用的增强增韧材料及其改性效果,探讨各类增强增韧方法的作用机理。研究表明：改性PLA对改性组分的强度、韧性及体系的相容性均有一定的要求。物理改性方法简单易行,但体系性能不稳定。化学接枝改性可从分子层面设计PLA结构,获得性能更稳定的复合材料。对于化学接枝法,未来研究可注重提高接枝率、减少化学接枝改性的加工程序等方面,制备兼顾材料的强度、韧性、相容性等因素的接枝物,增强增韧PLA。     

玻纤增强聚苯硫醚复合材料的增韧研究

针对玻纤增强聚苯硫醚材料韧性差的问题，对聚苯硫醚傲璃纤维复合体系的增韧进行了研究，考察了玻纤、改性聚合物、有机超细粒子对复合材料力学性能的影响。采用基体增韧（预增韧）与有机超细粒子增韧技术，在保持复合材料拉伸强度和模量的同时，较大地提高了冲击强度，获得了综合力学性能优异的纤维增强聚苯硫醚材料。     

GF增强PPS复合材料的增韧改性研究

分别以乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(GMA)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)为增韧剂,以质量分数为40%的玻璃纤维(GF)为增强剂,通过双螺杆挤出机制备了一系列GF增强聚苯硫醚(PPS)复合材料,探讨了增韧剂种类及含量对复合材料拉伸强度、弯曲强度及弯曲弹性模量、悬臂梁缺口冲击强度和熔体流动速率(MFR)的影响。结果表明,POE-g-MAH对GF增强PPS复合材料的增韧效果最明显,当POE-g-MAH的质量分数为6%时,复合材料的悬臂梁缺口冲击强度比未添加增韧剂时提高25%,并且POE-g-MAH对复合材料的MFR影响相对较小,是一种高效的GF增强PPS复合材料增韧改性剂。     

玻璃纤维增强复合材料人工加速老化研究

对玻璃纤维增强复合材料(GFRP)进行了热空气老化、光加速老化试验,研究了GFRP的拉伸强度、弯曲强度、压缩强度等随老化时间、老化温度等的变化情况。结果表明,GFRP具有优异的耐热老化和耐光老化性能。     

聚乳酸增韧改性研究

采用熔融共混法,将聚乳酸(PLA)分别与丁二醇-己二酸-对苯二甲酸共聚物(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)共混制备生物降解复合材料,并模压成型。研究了3种复合材料的拉伸性能、冲击性能及断面微观形貌。结果表明:PBAT、PBS和PPC均能提高PLA的断裂伸长率和冲击强度;与PBS和PPC相比,PBAT与PLA的相容性更好;随着PBAT含量的增加,增韧PLA材料的冲击强度逐渐上升,但PBAT与PLA的相容性逐渐变差。     

玻璃纤维对聚乳酸力学性能的影响

采用熔融复合和模压成型工艺,分别制备玻璃纤维(GF)增强聚乳酸(PLA)复合材料及其经KH550表面改性的复合材料。通过扫描电镜观察和力学性能测试,系统研究玻璃纤维和KH550的用量对玻璃纤维改性聚乳酸复合材料的微观形貌、冲击、弯曲和拉伸强度的影响。结果表明含KH550的复合材料中玻璃纤维表面被聚乳酸基质包覆。当聚乳酸与玻璃纤维质量比为7∶3时,复合材料的冲击、弯曲和拉伸强度达到最大,分别为17.33 kJ/m2、96.23 kPa和75.24 kPa。与纯PLA的相比,分别增加8.31%、20.2%和25.4%。当复合体系中添加一定量(1.2%)KH550,体系的这些性能有所改善,分别达到18.52 kJ/m2、110.34 kPa和77.59 kPa。     

茶粉/聚乳酸复合材料的增韧改性

为高值化利用茶产业剩余物资源,以茶粉（TD）为生物质填料,聚乳酸（PLA）为基体,以甘油（GL）、聚乙二醇400（PEG400）、环氧大豆油（ESO）和乙酰柠檬酸丁酯（ATBC）为增塑剂,制备了可降解TD/PLA增韧复合材料,并采用红外吸收光谱、热重分析、转矩流变仪、扫描电镜及力学性能测试等考察了增塑剂对TD/PLA复合材料结构与性能的影响。结果表明：4种增塑剂都可改善TD/PLA复合材料的加工流变性,GL的添加不利于复合材料韧性,PEG、ATBC及ESO的添加提高了复合材料韧性,其中ESO增韧效果最佳,其添加制备的复合材料断裂伸长率及缺口冲击强度分别提高了154.23%和65.53%,GL增韧效果最差,ATBC增韧后复合材料力学强度和模量最高。FTIR分析表明,ATBC和ESO可与PLA发生一定相互作用,使C-O键红外吸收峰位增大,其增韧后复合材料吸水率下降。ESO添加提高了TD/PLA复合材料的维卡软化点和热稳定性。SEM图片显示,TD/PLA/ESO复合材料断面粗糙,ESO分散较均匀,与PLA部分相容,而TD/PLA/GL复合材料断面出现严重相分离结构。该研究结果可为进一步探索聚乳酸基茶塑复合材料制备及应用提供试验数据和理论参考。     

聚乳酸增韧改性研究

通过熔融共混法制备了通用注塑级聚乳酸(PLA)材料,研究了刚性粒子种类,增韧剂种类和协同增韧等对PLA力学性能的影响,同时通过控制扩链剂的添加量有效地对注塑级PLA的熔体流动速率(MFR)进行控制。结果表明:协同增韧剂对PLA有较好的增韧效果,冲击强度从3.5 kJ/m2提高到15 kJ/m2,是单一增韧剂的2.5倍。通过引入扩链剂,得到一系列不同MFR的注塑级PLA材料,满足不同的工业化产品需求。     

聚乳酸增强增韧改性研究进展

聚乳酸是一种生物可降解高分子材料,具有良好的力学性能和可加工性,但是其韧性较差.有些改性方法能够显著提高聚乳酸的冲击韧性,但是会带来强度降低以及流动性变差的问题.综述了聚乳酸强度、韧性和流动性的影响因素以及控制方法.     

改性碳酸钙对聚乳酸的增韧研究

通过偶联剂对碳酸钙(CaCO3)进行表面改性的方法,使CaCO3与聚乳酸(PLA)之间的作用力增强,提高复合材料的性能。研究了可使PLA/CaCO3复合材料的冲击强度、断裂伸长率显著提高的方法,实验结果表明:通过对CaCO3粒子的改性,使CaCO3比表面积加大,因而与基体接触面积增大,受到应力时会产生更多的银纹和塑性变形区,吸收大量的能量,从而达到增韧、增强的目的。     

PLA/PC复合材料的增韧改性研究

采用相容剂乙烯-丙烯酸丁酯(E-BA)和乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(E-MA-GMA)对聚乳酸/聚碳酸酯(PLA/PC)复合材料进行增韧改性。同时将相容剂E-MA-GMA和E-BA复配,进一步对PLA/PC复合材料进行增韧。结果表明:4%的E-BA和6%的E-MA-GMA使复合材料的冲击强度提高了9¹0倍;E-MA-GMA和E-BA的比例为4:2时,复合材料的冲击强度达到990 J/m。     

有机玻璃增韧改性的研究进展

综述了有机玻璃增韧改性的各种途径,包括共聚增韧、掺入第二相粒子共混增韧、采用互穿聚合物网络结构、双轴定向拉伸及复合工艺等,以及国内外研究的进展。     

Mechanical Properties of Long Glass Fiber-Reinforced Polyolefin Composites

Mechanical properties and fracture morphology for long glass fiber-reinforced-polyolefin composites and their blends were investigated. The properties like tensile, flexural, and impact strength of the composites at low temperature increased considerably and elongation at break reduced visibly with increase of glass fiber contents. Impact strength at room temperature was an exception, and impact strength of the composites was higher than that of impact polypropylene copolymer. The results are caused by interaction of rubber phase and amorphous parts in impact polypropylene copolymer. Extraction or fracture for glass fiber in the composites consumed more impact energy, which means they have higher impact strength.     

Glass Fiber-Reinforced Composites: From Formulation to Application

Glass fiber-reinforced composite materials are attractive because their properties can be tailored to meet the specific needs of a variety of applications. The mechanical and thermal properties of a composite generally follow the rule of mixtures. As glass fiber is the major component at 70–75% by weight (50–60% by volume), selection of the correct glass product is critical. Glass fiber reinforcement is available in many forms, including continuous rovings, chopped fibers, fabrics, and nonwoven mats. In addition to form, selection of a reinforcement product involves choosing a glass type, chemistry on the glass (sizing) filament diameter, and tex. Glass formulation or type governs mechanical, thermal, and corrosion properties, whereas sizing protects the glass during handling and gives compatibility with the resin system. Filament diameter and strand tex are chosen to balance physical properties and manufacturing efficiency. A significant amount of tensile strength, up to 50%, may be lost from a pristine single filament to a multi-filament roving. To minimize this degradation, the utmost care and consistency must be exercised in the fiber forming process. This, coupled with selection of a high-performance glass formulation, enables use of composites in highly demanding applications, such as pressure vessels and ballistic armor.     

纤维增强陶瓷基复合材料界面及增韧机制的进展

陶瓷基复合材料以其优异的耐高温、热稳定性好、耐磨损等性能,在高技术领域和航空航天领域有重要应用。界面在纤维和陶瓷基体之间起着决定性的作用,复合材料的界面相是纤维与基体连接的纽带,也是应力及其它信息传递的桥梁。本文分别从不同复合方式、复合材料的界面研究及纤维增强基体的增韧机制和界面的力学性能等方面进行了综述。     

PLA熔体强度的提高及其增韧改性研究

综述了聚乳酸(PLA)作为吹膜材料所存在的缺点。同时分析和总结了提高PLA熔体强度和韧性的方法和机理,指出:提高熔体强度的改性方法包括共聚改性和支化反应;增韧改性方法可概括为增塑改性、共混改性和复合改性。     

聚酰胺弹性体协同CaCO3增韧PLA的研究

将聚酰胺弹性体(PAE)和CaCO3粒子采用熔融共混的方法增韧聚乳酸(PLA),测试了该三元共混体系的力学性能,并用扫描电镜(SEM)、动态力学测试仪(DMA)和差示扫描量热仪(DSC)对该体系的性能进行了评价。结果表明,所得到的三元共混体系具有优良的力学性能,其中PAE弹性体和CaCO3的质量分数均为5%时,共混体系的拉伸强度为54.5 MPa,静态模量为2 443.3 MPa,冲击强度达到37.5 J/m,断裂伸长高达218.8%。PAE和CaCO3粒子的含量对分散形态有直接影响,当二者的质量比为1 1∶时,主要为独立分散结构;当二者的质量比为31∶时,包覆结构占主导。独立分散结构有利于共混体系力学性能的整体提高;而包覆结构抑制了CaCO3作为填料的增强作用,同时造成PAE团聚形成大尺寸的粒子从而限制了弹性体变形的产生和空洞化数量,使得体系韧性降低。