表面改性对亚麻纤维/立构聚乳酸复合材料性能的影响

探讨了碱处理和硅烷偶联剂处理两种表面改性方式对亚麻纤维(flax)的结构和表观形态的影响,并采用熔融共混和注塑成型制备了10%flax/立构聚乳酸(sc-PLA)复合材料,通过力学性能、DSC、SEM、维卡软化点测试等方法探讨了表面改性方式对flax/sc-PLA复合材料力学性能、结晶性能、断面形貌及耐热性能的影响。结果表明:碱处理后flax表面附着的半纤维素等被去除,而硅烷偶联剂的处理效果不明显;表面改性对复合材料的结晶度影响较小;未经改性处理的复合材料的力学性能最佳,碱处理的次之,硅烷处理的最低;而未经改性处理的复合材料的耐热性能也最佳,其维卡软化温度达到155.6℃。     

改性剑麻纤维增强聚乳酸复合材料热性能研究

依据丙交酯配位开环反应原理,在剑麻纤维表面接枝上聚乳酸分子支链进行表面改性,并与未处理、碱处理表面改性对比,研究了表面改性方法对剑麻纤维热性能的影响。使用熔体共混模压成型工艺制备了改性剑麻纤维增强聚乳酸复合材料,并研究了不同表面改性方法对复合材料热性能的影响。结果表明,剑麻纤维的加入使得复合材料的热稳定性略有降低,其中碱处理略高于未处理,而接枝处理降幅最大。同时,纤维的加入有利于复合材料异相成核,提高结晶度,其中以接枝剑麻纤维的促进作用最为突出。     

聚乳酸/聚乙烯复合材料的制备与性能

通过熔融共混的方法制备了不同PE含量的PLA/PE复合材料,研究了PE含量对复合材料的力学性能、熔融与结晶行为、耐热性能、动态流变性能与微观结构的影响。结果表明,随着PE含量的增加,复合材料的拉伸强度、拉伸模量降低,复合材料的断裂伸长率、冲击强度得到提升,当PE含量为90%时,复合材料的断裂伸长率达到614.9%,与PLA相比,提高了92倍,试样无法冲断,材料的抗冲击韧性得到显著提高,PE使PLA结晶性能和结晶度提高,维卡软化点温度提升,当PE含量为90%时,复合材料的维卡软化点温度为85.3℃,与PLA相比,提高了44.3%,复合材料的耐热性和热稳定性显著提升,复合材料的复数黏度明显增大,PE的加入影响了PLA大分子链的松弛过程。     

竹原纤维/聚乳酸纤维基复合材料的拉伸性能

本文采用竹纤维作为增强材料,聚乳酸作为基体,混合编织了两种衬经衬纬针织物,根据聚乳酸熔点较低的特点,利用热压复合制备形成竹原纤维/聚乳酸复合材料。此复合材料在自然环境下能够降解为绿色环保型复合材料。在复合材料的应用中,应用设计是必不可少的,而拉伸试验的目的恰是为此。在万能强力机上通过对复合材料的拉伸性能测试分析发现,复合材料板材的纵向拉伸性能好于横向和斜向,同时12根针织线圈捆绑纱形成的复合材料板材拉伸性能明显好于6根捆绑纱形成的板材,而且竹原纤维/聚乳酸复合材料板材的断裂为韧性断裂。     

Lyocell纤维/立构聚乳酸复合材料的结构与性能

采用Lyocell纤维作为增强纤维,与等比例聚左旋乳酸(PLLA)/聚右旋乳酸(PDLA)熔融共混并通过注塑成型制备了Lyocell纤维/立构聚乳酸(Lyocell/sc-PLA)复合材料,通过DSC、偏光显微镜(POM)、力学性能测试、SEM、维卡软化温度测试等方法,探讨了Lyocell纤维增强对sc-PLA的结构与性能的影响。结果表明:Lyocell/sc-PLA复合材料比sc-PLA的晶体结晶速率更快、球晶尺寸更小,复合材料总结晶度及立构晶体(sc)生成率大幅提高。与sc-PLA相比,Lyocell/sc-PLA复合材料的拉伸强度、杨氏模量及缺口冲击强度分别提高了9.0%、41.2%和47.5%。此外,Lyocell/sc-PLA复合材料的维卡软化温度达到了175.1℃,比sc-PLA提高了106℃,热稳定性显著提高。     

聚乳酸/玄武岩纤维复合材料的制备及性能研究

利用混杂原理,先将玄武岩纤维与聚乳酸纤维混合制成针刺毡,再与聚乳酸树脂复合,以提高树脂基体对增强体结构的渗透和结合性能。采用正交试验法,以混杂针刺毡中聚乳酸纤维含量、复合层压压力、复合层压温度为影响因素,讨论了混杂复合层压工艺对复合材料力学性能的影响。结果表明,采用混杂复合工艺有利于复合材料力学性能的改善,且混杂纤维含量在一定范围内时,复合材料的力学性能会随着混杂纤维含量的增加而线性增强,同时复合层压压力的增加也有利于复合材料力学性能的改善;采用混杂复合工艺时,复合层压温度对复合材料力学性能的影响规律不同于传统层压复合时复合层压温度对复合材料力学性能的影响,复合层压温度过高不利于复合材料力学性能的提高。     

棉纤维/聚乳酸复合材料的制备与性能研究

采用熔融共混、注塑成型法制备了棉纤维/聚乳酸复合材料,并通过力学性能测试、DSC及SEM等方法分别研究了棉纤维含量对复合材料力学性能、结晶度及界面形态结构的影响,在此基础上进一步探讨了棉纤维长度对复合材料力学性能的影响。结果表明:在实验范围内,随着棉纤维含量的增加,复合材料的结晶度和弯曲模量都逐渐增加,而拉伸强度和冲击强度则呈现先增加后下降的趋势。此外,棉纤维长度对复合材料力学性能也有一定影响。当棉纤维长度为4 mm且含量为20%时,棉纤维在聚乳酸基体中的分布较均匀、结合性能相对较好,所得到的棉纤维/聚乳酸复合材料的综合性能较佳。     

聚乳酸切片及纤维的性能探讨

利用解偏振法测定了1#-4# PLA切片的等温结晶动力学,求解了PLA切片的Avrami指数n;用X射线衍射法测定了等温结晶后PLA切片样品及纤维的结晶度,测试了PLA纤维的力学性能。结果表明：PLA切片等温结晶动力学参数Avrami指数n在1.29～2.16之间,且4#〉3#〉2#〉1#;各批PLA切片等温结晶后的结晶度顺序与各批PLA纤维结晶度的顺序相一致;PLA纤维的强力随结晶度的增加而增加。     

菱粉增韧聚乳酸复合材料的制备与性能研究

以菱粉(WCS)为增韧剂制备了聚乳酸(PLA)/WCS复合材料,并对复合材料的结晶性能和力学性能进行了系统分析。结果表明:当PLA基体中加入WCS之后,PLA/WCS复合材料的结晶性能得到改善,其中WCS起到PLA成核剂的作用。WCS对PLA具有明显的增韧作用,但材料的强度则有所下降。同时,WCS的引入改善了PLA的热稳定性,有效拓宽了PLA的应用范围。     

玻璃纤维增强聚乳酸的制备与性能研究

采用熔融挤出法制备了玻璃纤维/聚乳酸复合材料,通过力学性能测试、SEM及DSC分析等方法研究了玻璃纤维含量、偶联剂含量对复合材料力学性能、加工性能和结晶性能的影响。结果表明:在实验范围内,随着玻璃纤维含量的增加,复合材料的力学性能和结晶度显著提高,熔体流动速率先升后降;复合材料的力学性能随偶联剂含量的增加而明显提高。     

亚麻纤维/PBS/TPS复合材料的制备及性能研究

以玉米淀粉为原料,通过挤出加工制得热塑性淀粉(TPS)。再将TPS与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混,加入亚麻纤维强化,制得复合材料。分析了TPS试样和复合材料试样的断面微观结构,研究了PBS含量、纤维添加量和硅烷偶联剂(KH-550)对TPS/PBS共混物力学性能的影响。进一步通过正交试验分析优化了复合材料的制备工艺参数。实验研究表明,丙三醇是制备TPS的合适的增塑剂,挤出加工能够较好地改变淀粉分子结构,使其具有热塑性。共混物的力学性能随着PBS含量的增加而增加。亚麻纤维和KH-550都能够明显地增加复合材料的拉伸强度和弯曲强度,但是复合材料的断裂伸长率降低。对于复合材料的拉伸强度来说,最优化工艺为:PBS质量分数60%、纤维质量分数0.5%、偶联剂质量分数0.2%,注塑加工温度(注塑机温控区温度)为155、160、160、150、145℃。     

热处理剑麻/PLA复合材料的制备与力学性能研究

采用真空干燥箱对剑麻纤维进行预处理,并与聚乳酸(PLA)复合制备了剑麻纤维含量为50%的全降解环保型复合材料。研究了真空条件下剑麻纤维热处理温度、热处理时间对剑麻纤维成分、结构和复合材料性能的影响,并通过红外光谱和扫描电镜分析其作用机理。结果表明:在真空条件下,热处理使剑麻结构发生变化,半纤维素降解,改善了界面结合能力,且适宜的热处理温度、热处理时间有利于复合材料力学性能的提高。     

PLA/蔗渣复合材料的制备及其性能的研究

以蒸汽爆破后的甘蔗渣纤维(BF)和聚乳酸(PLA)为原料,采用模压的方法制备了PLA/BF复合材料,研究了温度以及蒸汽爆破预处理对复合材料力学性能的影响,并通过红外光谱和电子扫描电镜分析了其作用机理。结果表明,随着温度的升高,纤维的分散性变好,BF与PLA得界面黏结性能变好,复合材料的力学性能提高,温度为230℃时复合材料的力学性能最佳;而蒸汽爆破预处理可提高纤维素的含量,增大纤维的比表面积,使复合材料的力学性能得到改善。     

氧化铝纤维/红柱石复合材料的制备与性能

笔者针对红柱石和氧化铝纤维广泛的应用前景，通过两者的复合来提高红柱石制品的使用性能，采用传统无压烧结工艺制备氧化铝纤维增强红柱石基复合材料。探讨了红柱石细粉的粒度、氧化铝纤维的加入量和烧成温度对氧化铝纤维增强红柱石基复合材料物理性能以及常温力学性能的影响。结果表明：随着红柱石细粉粒度的降低，氧化铝纤维团聚现象加剧，由于纤维与基质的界面结合力较强，原料粒度的变化对材料常温力学性能影响不大；当氧化铝纤维加入量为5％。10％时，材料的体积密度最大，常温耐压强度和抗折强度最好，超过10％后由于纤维的团聚，材，料的力学性能显著下降；当烧成温度超过1400℃后纤维与基体开始反应，随着烧成温度的进一步提高，纤维遭到破坏的程度加剧。     

TPU/PTW/GF复合材料力学性能的研究

以乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(PTW)为相容剂,采用平行同向双螺杆挤出机共混挤出制备了无碱玻璃纤维(GF)增强热塑性聚氨酯弹性体(TPU)复合材料。研究了PTW对GF增强聚酯型TPU和聚醚型TPU复合材料力学性能的影响及其微观形貌特征。结果表明:PTW是GF和TPU的有效相容剂;添加6%PTW的增强TPU复合材料的各项性能较佳;GF含量在20%⁴0%之间时增强效果最为明显;PTW与聚酯型TPU的相容性好于聚醚型TPU;电镜照片显示,复合材料中的GF与基体树脂具有较强的界面作用。     

制备工艺对亚麻增强热塑性复合材料拉伸力学性能的影响

将增强体亚麻纱线和基体丙纶复丝制成pp/亚麻包覆纱后,进行织造,织物用层合热压法制成复合材料.制备工艺中,包覆纱法对复合材料的拉伸强度最好;麻含量50%的复合材料的拉伸强度达到最佳;当纬纱密度相同时,随着经纱密度的增大经向的拉伸强力和拉伸弹性模量也随之增大,而纬向的却随之减小,当经纱密度相同时,随着纬纱密度的增大,经向的拉伸强力和拉伸弹性模量随之减小,纬向的随之增大.     

聚乳酸表面接枝改性硅灰石/聚乳酸复合材料的力学及降解性能研究

将聚乳(酸PLA)接枝到硅灰石粒子表面进行改性,制备了PLA-g-硅灰石/PLA复合材料,考察了复合材料的微观结构、力学性能和降解性能。结果表明:PLA-g-硅灰石提高了无机粒子与PLA基体的相容性,并使无机粒子在基体中的分散更加均匀;与硅灰石/PLA复合材料相比,PLA-g-硅灰石/PLA复合材料的拉伸性能和弯曲性能增强降,解速度减慢并,且在降解过程中保持了较好的力学性能。     

ABS/Nano-ATH复合材料性能研究

采用熔融共混法制备出了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)/纳米氢氧化铝(nano-ATH)复合材料,研究了nano-ATH的用量对复合材料力学性能和阻燃性能的影响,并利用扫描电镜分析了nano-ATH在ABS基体中的分散情况。结果表明:随着nano-ATH用量的增加,ABS/nano-ATH复合材料的冲击强度和拉伸强度均是先升后降,分别在nano-ATH含量为10%和5%时达到最大值;nano-ATH的加入可以提高ABS复合材料的阻燃性能和弯曲模量,但随其用量的增加,nano-ATH在ABS基体中的分散性逐渐变差。