聚乳酸/改性刨花板木粉木塑复合材料的力学性能研究

采用氢氧化钠(NaOH)、过氧化氢（H2O2）、异氰酸酯(IPDI)等不同改性剂对刨花板木粉进行化学改性处理,将改性后的刨花板木粉（PBF）与聚乳酸(PLA)基体通过熔融挤出共混,制备出PLA/PBF 木塑复合材料,研究了刨花板木粉改性处理方法和含量对木塑复合材料力学性能的影响。结果表明,刨花板木粉经NaOH+H2O2或NaOH+IPDI处理后,能显著改善木粉与基体间的界面相容性,提高木塑复合材料的力学性能;经NaOH+H2O2处理后,PBF含量为20 %（质量分数,下同）的PLA /PBF木塑复合材料的弯曲强度相比于未处理的增加了21.63 %,达到118.5 MPa;拉伸强度增加了19.53 %,达到101.0 MPa;采用NaOH+H2O2改性处理的、PBF含量为20 %的PLA/PBF木塑复合材料具有更好的力学性能。     

松木/UPR复合材料性能的研究

以红松、樟子松粉末和纤维为增韧剂,分别加入到不饱和聚酯树脂(UPR)中,制备了松木粉(纤维)/UPR复合材料。研究了各种增韧剂对该复合材料力学性能的影响。结果表明:松木粉和松木纤维提高了UPR复合材料的韧性。其中,红松粉/UPR复合材料的冲击强度为1.81 kJ/m2,拉伸强度为10.402 MPa;红松纤维/UPR复合材料的冲击强度为2.01 kJ/m2,拉伸强度为10.950 MPa;樟子松粉/UPR复合材料的冲击强度为1.93 kJ/m2,拉伸强度为11.220 MPa;樟子松纤维/UPR复合材料的冲击强度为2.30 kJ/m2,拉伸强度为11.372 MPa。另外,当红松和樟子松纤维用量分别为20%和30%时,对UPR复合材料的增韧效果最佳。     

高填充油茶果壳基木塑复合材料的制备及力学性能

以油茶果壳和不同塑料即聚丙烯、高密度聚乙烯(PE-HD)、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯为原料,采用模压成型的方法制备了高填充油茶果壳基木塑复合材料,利用电子万能试验机和悬臂梁冲击试验机测试其力学性能。通过单因素试验分析塑料种类对复合材料力学性能的影响,确定较优塑料种类后进一步优化制备参数。以壳粉含量、增容剂马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)含量、热压温度、热压时间为设计因素,以弯曲强度、弯曲弹性模量、拉伸强度、冲击强度为力学性能优化目标,设计L₉(3⁴)正交试验,研究了高填充油茶果壳基木塑复合材料的制备工艺,利用极差分析和方差分析得到了较优配方和工艺参数组合。研究表明：当添加塑料为PE-HD时,复合材料的弯曲强度最大为34.40 MPa,拉伸强度最大为18.20 MPa,力学性能较优;壳粉含量为65%时,添加7%MAPE的复合材料强度较好,弯曲强度最大为33.66 MPa;优化制备参数组合为壳粉含量55%,MAPE含量5%,热压温度160℃,热压时间10 min。     

PE-LD/桉木粉复合材料的制备及其性能研究

以自制的低密度聚乙烯接枝马来酸酐（PE-LD-g-MAH）为改性剂,分别使用双螺杆挤出机和开放式炼胶机制备了PE-LD/桉木粉复合材料。采用模压成型法制备了试片,探究了模压温度、模压时间、改性剂用量和不同的制备方法对木塑复合材料拉伸强度和缺口冲击强度的影响,并采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱对其形貌和结构进行了表征。结果表明,木塑复合材料较适宜的模压温度为160 ℃,模压时间为10 min;添加PE-LD-g-MAH并采用开放式炼胶机制备的复合材料的拉伸强度由空白样的16.53 MPa提高到24.46 MPa ,缺口冲击强度由2.04 kJ/m2提高到458 kJ/m2;PE-LD-g-MAH与木粉表面羟基发生了酯化反应,增加了界面黏结强度,从而提高了木塑复合材料的力学性能。     

PE-g-MAH对高份额木粉填充PE木塑性能的影

以回收高密度聚乙烯(PE-HD)和马来酸酐接枝聚乙烯（PE-g-MAH）的总含量为27 %(质量分数,下同)、木粉含量为70 %、润滑剂为3 %为基本配方,用挤出成型法制备了高份额木粉填充的木塑复合材料。研究了配方中PE-g-MAH的含量对木塑复合材料性能的影响,结果表明,在保持配方中PE-g-MAH和PE-HD的总含量为27 %不变的条件下,随着PE-g-MAH的含量从0增加到27 ％,制得的木塑复合材料的拉伸强度从12.5 MPa增大到34.7 MPa,弯曲强度从30.0 MPa增大到64.0 MPa,冲击强度从3.9 kJ&;#61655;m-2增大到14.1 kJ&;#61655;m-2,吸水率从2.51 ％减少到0.04 ％。红外光谱表明,木塑复合材料中木粉与PE-g-MAH之间形成了酯键。     

碳化硅对聚氯乙烯/竹粉复合材料性能影响

为比较碳化硅(SiC)含量对聚氯乙烯(PVC)/竹粉木塑复合材料性能的影响,以竹粉为木质纤维,PVC为基体材料,用挤出成型方法制备了不同含量SiC的PVC/竹粉复合材料,对其力学性能、摩擦磨损性能及蠕变性能测试分析。结果表明：当SiC质量分数为3%时,PVC/SiC/竹粉复合材料拉伸强度和冲击强度性能较好,较未添加SiC的PVC/竹粉复合材料分别高出29.0%,4.2%;SiC质量分数为3%时,摩擦系数、磨损失重率最小分别为0.428 5,0.151%;添加1.5%SiC的PVC/竹粉复合材料弯曲强度最高,为36.6 MPa。蠕变应力值为3.552 8 MPa时,SiC含量对PVC/竹粉木塑复合材料应变影响相近,其中,PVC/竹粉/1.5%SiC复合材料应变值最小;应力值为7.105 6 MPa、10.658 4 MPa时,PVC/竹粉/3.0%SiC复合材料应变值最小。     

不同工艺制备利乐粉/HDPE阻燃木塑复合材料的研究

研究了不同工艺对阻燃利乐粉/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料的阻燃性能和力学性能影响。实验结果表明:热压法制备利乐粉/HDPE阻燃木塑复合材料的最佳工艺条件是加压时间15 min,温度为160℃,压力为10MPa,利用最佳工艺条件制成的样品,氧指数可达28.31%,弯曲强度为44.17 MPa,拉伸强度为16.98 MPa;对比热压法和注塑法,注塑法制备的阻燃木塑复合材料具有更良好的力学性能和阻燃性能,且注塑法制备的复合材料燃烧残余物的炭层更致密和稳定;SEM和FTIR分析表明挤出注塑法和热压法制备的阻燃木塑复合材料燃烧残余物的红外图谱的峰与设计目标产物的特征峰一致,材料具有阻燃性。     

竹材与高密度聚乙烯界面相容性的研究

以竹片、竹粉、竹纤维和高密度聚乙烯(PE–HD)为研究对象,采用液体石蜡油、质量分数为5%的H_2O_2、甲基丙烯酸甲酯、质量分数为5%的NaOH水溶液、质量分数为5%的邻苯二甲酸酐乙醇溶液、热处理等方式对其进行预处理,通过对不同处理方法所得试样的平面拉伸强度和胶合强度的考察分析,发现具有合适比表面积的竹纤维与PE–HD具有更好的界面相容性,并且经过预处理后竹纤维与PE–HD的相容性改善效果更加明显。另外,质量分数为5%的H_2O_2和质量分数为5%的邻苯二甲酸酐乙醇溶液,对竹材与PE–HD的界面相容性改善效果更明显。     

木质纤维种类及目数对D木塑复合材料性能的影响

为了寻找一种由废弃木质纤维与生活垃圾中的废旧塑料制备成的新型建筑材料-D木塑复合材料(Different-Wood Plastic Composite,DWPC),分别以不同目数的稻壳粉、秸秆粉、竹粉和以PE/PP为主的废旧塑料制备的塑料颗粒为原料,经高速混合机与少量化学试剂混合均匀后,放入一台非啮合双螺杆挤出机制备D木塑复合材料,并对D木塑复合材料的力学性能和断面微观结构进行研究。研究结果表明:在相同配比、相同目数下,利用竹粉制备的D木塑复合材料的弯曲强度较高;当竹粉质量分数为50%时,所制备的D木塑复合材料弯曲强度和载荷较高;增大竹粉目数,D木塑复合材料的弯曲强度和载荷先增加后降低,竹粉目数为60目时,制备的D木塑复合材料的弯曲强度和载荷最好。     

用废木粉增强聚乙烯的研究

本研究采用废木粉为填料增强改性高密度聚乙烯。评价了马来酸酐接枝高密度聚乙烯（MAH-g-HDPE）对聚乙烯基木塑复合材料的增客效果，研究了木粉含量对复合材料力学性能和其它性能的影响，详细阐述了木粉的增强作用机理。研究结果表明：MAH-g-HDPE可显著增进憎水性基质和亲水性木粉之间的界面相互作用，明显改进复合材料的力学性能；在使用适当相客剂的情况下，木粉可明显提高聚乙烯的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量，具有良好的增强效果；当木粉含量为60％时，复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量分别高达38MPa、54MPa和3500MPa，若与纯基质相比，分别提高了43．4％、176％和283％。这些实验结果表明，木粉对聚乙烯具有明显的增强效果。     

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。     

乙烯-甲基丙烯酸共聚物增容PE-HD／木纤维复合材料的研究

以乙烯-甲基丙烯酸共聚物（EMAA）作为增容剂，采用木纤维对高密度聚乙烯（PE—HD）进行填充改性。研究了增容剂的相对分子质量、官能团含量以及木纤维用量对木塑复合材料性能的影响。结果表明，复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量随着木纤维用量的增加而大幅度提高，而冲击性能则明显降低；与未添加增容剂的复合材料相比，增容剂的加入进一步改善了木塑复合材料的弯曲和拉伸性能；当木纤维用量达到50％（质量含量，下同）时，复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量分别可达26gPa、40gPa和1807gPa。当EMAA酸值相同时，随着相对分子质量的增大，所制得复合材料的各项性能均提高。     

Use of wood fibers in thermoplastics. VII. The effect of coupling agents in polyethylene–wood fiber composites

Linear low density polyethylene (LLDPE) was reinforced with different wood fibers, aspen chemithermomechanical pulp (bleached and unbleached), and other commerical wood pulps. Silane coupling agents A-172, A-174, A-1100, and polymethylene polyphenyl isocyanate were used to improve the bonding between the fiber and matrix. LLDPE filled with pretreated wood fiber produced a significant improvement in tensile strength and modulus. Comparison of tensile and impact properties of wood fiber composites with mica and glass fiber composites shows the potential advantage (in terms of material cost and specific properties) of wood fiber as a reinforcement.     

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。     

木粉改性处理与木塑复合材料性能研究

通过对木粉进行改性处理,研究了不同改性剂及处理条件对高密度聚乙烯木塑复合材料物理力学性能的影响。结果表明:改性剂使木粉的玻璃化温度降低,纤维素的结晶度提高;随着改性剂用量的增加,木塑复合材料的弯曲强度、拉伸强度、弹性模量都有所提高,吸水率也略有升高;50℃下处理48h的木粉制备的木塑复合材料的物理力学性能较好;改性剂C处理的木塑复合材料综合性能较好。     

Fabrication and characteristic of non-oxide fiber tow reinforced silicon nitride matrix composites by low temperature CVI process

Non-oxide fiber tow reinforced silicon nitride matrix composite was fabricated by low temperature CVI process with PyC as interphase. The tensile strength of the C and SiC fiber tow composites were 547 MPa and 740 MPa, respectively. The difference in tensile strength was analyzed based on the length, amount of pull-out fiber and also interface bonding. The infiltration uniformity of CVI silicon nitride (SiN) matrix within SiC fiber tow was comparable with that of CVI SiC matrix. These results suggested that the low temperature CVI process is suitable for the fabrication of fiber reinforced SiN matrix composites with proper interface bonding and high strength.     

聚乳酸/木粉复合材料的制备与力学性能研究

以聚乳酸(PLA)为基体,木粉为填料,分别采用热压成型和注塑成型方法制备了PLA/木粉复合材料。实验研究结果表明:当木粉用量由20%增加到60%时,PLA/木粉复合材料的拉伸强度由41.83 MPa降至15.96MPa;弹性模量由1 035.96 MPa降至283.43 MPa,断裂伸长率由7.04%降至1.73%。     

木粉含量对连续固态挤出自增强PP性能的影响

采用单螺杆挤出机连续固态挤出制备自增强聚丙烯(PP)复合材料试样,对不同木粉含量的试样性能进行表征和综合分析。结果表明,PP复合材料试样密度随着木粉含量的增加呈线性上升趋势;拉伸强度和弯曲强度呈现先上升后下降的趋势,而在木粉含量为50%时达到最大;拉伸弹性模量和弯曲弹性模量随着木粉含量的增加一直增大,但断裂伸长率下降;木粉含量的增加能够提高试样的耐热性,但结晶度有所下降;木粉含量过多会造成复合材料界面结合减弱,影响最终复合材料的性能。     

亚临界水挤出法制备ABS/木粉复合材料力学性能研究

在丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）和木粉的熔融挤出共混过程中,通过引入湿态挤出和亚临界水挤出的方法,研究了挤出温度和添加助剂品种对ABS/木粉复合材料的丙酮抽提物红外光谱及复合材料力学性能的影响,对复合材料的试样断面形貌进行了考查。结果表明,在ABS与木粉的湿态挤出或亚临界水挤出条件下,水或高压水的溶胀作用促进了界面处木纤维与ABS或马来酸酐接枝ABS（ABS-g-MAH）的反应,提高了界面结合强度,从而使复合材料力学性能明显提升;在亚临界水的最佳挤出工艺配方条件下（200 ℃挤出,含ABS-g-MAH 5份）,ABS/木粉复合材料的拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度及无缺口冲击强度分别达到45.3 MPa、72.4 MPa、1.5 kJ/m2和6.5 kJ/m2。