阴离子聚合PA6与苎麻纤维复合反应中的阻聚与变色机理的研究

通过浇注成型的方法研究并发现了苎麻纤维与阴离子聚合尼龙6(APA-6)反应加工过程中严重的阻聚和变色问题.为了分析阻聚和变色的机理并寻找解决方案,选取了3种不同的引发剂(氢氧化钠、己内酰胺钠盐和己内酰胺溴化镁)分别与微晶纤维素(MCC)在150℃的真空条件下反应.然后分别采用傅里叶变换红外光谱、原子吸收光谱、X-射线衍射和核磁共振波谱表征了引发剂和MCC反应前后的变化.结果证明,阻聚和变色的机理是在强碱性和高温条件下,纤维素发生了剥皮反应,产生的副产物又极易与引发剂反应,因此导致APA-6中起引发作用的己内酰胺阴离子被消耗,从而使得聚合反应终止.另外,由于己内酰胺溴化镁(C1)的低活性和弱碱性,使得剥皮反应很大程度的降低,进而避免了引发剂阴离子的消耗,从而使得阻聚和变色问题得到明显改善,最终实现了通过反应加工的方法制备APA-6与苎麻纤维复合材料的目的.     

BaTiO3 / (PU/UP-IPNS)复合材料的相容性、力学性能和阻尼性能研究(英)

以水热法合成的BaTiO3纤维和同步法制备的互穿聚合物网络为原料，采用原位分散聚合法获得了一系列BaTiO3/(PU／UP-IPNs)复合材料。采用傅立叶交换红外分光光度计跟踪考察了IPNs的聚合过程，用透射电镜观测了IPNs及其复合物的形貌。结果表明，IPNs中两相相畴尺寸在纳米级范围内，在此基础上，实现了BaTiO3纤维状的复合。动态力学性能的检测结果表明，相较纯IPNs，复合材料的阻尼损耗模量和阻尼损耗因子值均有所提高，且在低温区均出现了肩峰。复合物的最大损耗因子值均大于0．4，在约50℃范围内，E’值提高100MPa。力学性能检测结果表明，IPNs中的连续相是决定材料力学性能的主要因素；有机／无机组分间混溶性的降低，使BaTiO3/IPNs复合材料的抗张强度和断裂伸长率均下降。     

纤维增强树脂基复合材料多相结构特征对材料性能的影响

综述了纤维复合材料结构和性能的关系,着重介绍界面对复合材料宏观力学性能的影响。     

纤维钛酸铅/纳米钛酸铅晶体复合陶瓷材料性能研究

钛酸铅（PbTiO3）在常温下属于典型的钙钛矿结构,其居里温度高达490℃,介电常数小,压电性能高,压电各向异性大,是一种优良的高温高频的压电材料,但因其轴向比c/a=1.063和矫顽场大,难于极化,在冷却过程四方至立方的相变中易出现微细裂纹,有时甚至破碎,所以制备纯相致密的PbTiO3陶瓷存在烧结上的困难,且因陶瓷本身固有的脆性,使其优良的电性能很难得到充分的开发和利用。PbTiO3的应用通常是通过掺杂改性而获得的。而掺杂改性会对其电性能产生不良的影响。如能寻找一种有效的方法,即改善其烧结特性,又不影响其电性能,而且能制得致密的PbTiO3陶瓷,则对PbTiO3的研究与应用具有重要的意义。     

聚氨酯弹性体的相区相容性和阻尼性能研究

合成了一系列含有不同软段的聚氨酯嵌段共聚物及接枝共聚物,并测试了其动态力学性能,结果表明,聚氨酯共聚物的相容性与大分子的链结构有关,接枝链的存在对聚氨酯嵌优共聚物相空性和阻尼性能有很大影响。     

硅灰石纤维增强聚甲醛复合材料的制备与性能研究

采用经硅烷偶联剂处理的无机矿物硅灰石纤维(WF)填充改性聚甲醛(POM),通过熔融共混制备POM/WF复合材料,并讨论了纤维含量对复合材料的力学性能及热稳定性的影响.研究结果表明:当硅灰石纤维的添加量为1%(质量分数)时,复合材料的断裂伸长率、缺口冲击强度、洛氏硬度最大,分别为44.8%、6.5kJ/m~2、86.1,较纯POM基体分别提升19.5%、7.1%和4.1%.此外,硅灰石的加入能够有效提高复合材料的热稳定性.当硅灰石纤维含量为10%(质量分数)时,复合材料的起始分解温度较纯POM提高了11℃.     

层叠层技术组装纳米沸石——沸石涂饰纤维和沸石空 心纤维

以纳米沸石为基元构件,通过层(layer-by-layer)组装技术在碳纤维模板上成功制备了纳米沸石涂饰纤维(zeolitecoatedfibers),焙烧除去碳纤维模板后,制微了完整的沸石空心纤维(hollowzeolitefibers),并系统研究了它们的制备条件和材料结构。发现纳米沸石胶体溶液的pH值是制备沸石涂饰纤维和空心沸石纤维的关键因素,其它条件,诸如吸附液的离子强度,每层吸附后的干燥以及每次干燥前是否用PDDA溶液预浸泡,对纤维的完美性也有影响。通过改变吸附纳米沸石的类型和层数可能调变沸石层的组成和厚度,而交替吸附不同的纳米沸石可能制备复合沸石涂饰纤维及复合空心沸石纤维。     

聚氯乙烯/木纤维复合材料的研究Ⅰ.硬脂酸和ABS改性木纤维对复合材料力学性能的影响

为改善聚氯乙烯（PVC）和木纤维两者的界面亲合性，提高PVC／木纤维复合材料的机械力学性能，分别用硬脂酸和ABS来改性木纤维的表面，研究发现用硬脂酸处理木纤维可提高复合材料的拉伸强度，但对复合材料的冲击强度影响不大．ABS处理木纤维可同时提高复合材料的拉伸强度和冲击强度。本文也研究了改性剂用量和木纤维含量对复合材料力学性能的影响。     

芳纶纤维/SMPU-SiO2复合材料的界面性能研究

选用形状记忆聚氨酯(SMPU)和正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,固体酸对甲基苯磺酸(PTSA)为催化剂,利用空气中的水分为水解水源,通过溶胶-凝胶法原位制备了形状记忆聚氨酯与二氧化硅( SMPU-SiO2)杂化材料,并将杂化材料应用于芳纶纤维增强的柔性复合材料中,以期改善芳纶纤维与基体的界面性能.同时,针对芳纶纤维表面...     

HIPS/OMMT纳米复合材料的燃烧性能与其残余物炭层结构特征研究

采用SEM、XRD、TGA等分析方法对高抗冲聚苯乙烯/有机蒙脱土(HIPS/OMMT)纳米复合材料在燃烧过程中形成的炭渣残余物结构特征进行了研究,包括炭层断面形态,片层结构及炭渣热稳定性等.结果表明复合材料在热释放速率峰值之后,形成了具有阻燃作用的炭层结构,其特征是在炭层表面形成了一层比较薄但密实的皮层,皮层之下是较厚的一层蜂窝层,这种"皮-窝"结构赋予炭层良好的阻隔热的作用,减缓了热分解过程.XRD分析还表明原有插层结构经过燃烧已破坏,在皮-窝炭层中都已消失,结合SEM观察结果,蒙脱土片层多以剥离的单片层无规分布,皮层和窝层中聚合物已基本烧蚀,只剩下片状的蒙脱土聚集在一起形成了一种纳米尺寸的网状结构并包含了一定量的分解温度很高的碳质物质,不仅形成了稳定的保护层,而且碳质物质的生成也降低了材料分解挥发速率.窝层含有大量尺寸较大的空穴结构,隔气效果不如皮层,但显著地增大了炭层的体积,整体上能起到较大的隔热作用.二者共同构筑的皮-窝炭层结构在复合材料的燃烧过程中起到了阻燃的作用.     

短纤维/硅树脂复合材料的性能研究

分别用ＰＥＴ短纤维和硅灰石（无机针状晶须）增强甲基乙烯基硅树脂,研究了纤维长度、含量与复合材料力学性能的关系,并考察了增强纤维对硅树脂热稳定性的影响。结果表明：ＰＥＴ短纤维增强硅树脂复合材料的拉伸强度、模量和硬度显著提高,断裂伸长率下降;ＰＥＴ纤维长径比在１８０～３００范围内时,复合材料的拉伸强度增大;硅灰石增强的复合材料强度、模量及硬度提高相对较小,断裂伸长率随强体用量增多,先增加而后降低,存在     

负载PVDF的尼龙无纺布插层的碳纤维/环氧树脂复合材料的结构阻尼性能研究

以负载定量聚偏二氟乙烯(PVDF)的尼龙无纺布为插层材料,采用共固化工艺制备了碳纤维增强环氧树脂基复合材料,并系统研究了其力学和阻尼性能.测试了复合材料的弯曲强度、弯曲模量、层间剪切强度、Ⅰ型和Ⅱ型断裂韧性等力学性能,并通过动态力学分析仪测试了复合材料的储能模量、损耗模量和损耗因子的温度谱,采用单悬臂梁自由振动实验研究了其阻尼减振性能.与此同时,采用光学显微镜和扫描电镜等分析了复合材料微观结构,进而研究了阻尼机理.结果表明,在复合材料层间插入负载PVDF的尼龙无纺布能在不引起力学性能明显下降的前提下,显著提高复合材料的阻尼性能和断裂韧性.其基本阻尼机理是在共固化过程中热塑性插层材料在复合材料的层间形成了具有较高损耗因子的富树脂区,使损耗因子提高150%,而力学性能基本保持不变.     

PP/SiO2杂化复合材料的制备与性能研究

以正硅酸乙酯(TEOS),甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主要原料,甲基丙烯酸一口一羟丙酯为活性单体,溶胶一凝胶法制备PMMA／SiO2杂化准凝胶,并以其为填充物对PP进行复合改性。采用FT-IR、XRD、SEM、PLM等对材料的结构进行分析,同时对其力学性能进行测试,研究了复合材料力学性能与组成、结构间的关系。研究发现,PMMA／SiO2杂化材料能诱导PP基体中口晶型的生成,并使PP球晶细化。PP／SiO2杂化复合材料(PSH)中siO2含量为2％(wt)时,缺口冲击强度较纯PP提高81％。     

碳纤维自焊接骨架结构的形成及其复合材料性能研究

报道了一种将短切碳纤维(CF)自发焊接成三维网络结构的新方法.研究发现,尼龙6(PA6)与CF具有较强的相互作用,SEM照片及储能模量高温平台表明,添加少量PA6能够在PS基体中形成耐高温的CFPA6自焊接骨架结构,PA6用量越多,高温储能模量越高,自焊接骨架结构强度越大.研究证明,这种自焊接骨架结构能够大幅度提高PS/CF复合体系的热变形温度,碳纤维具有优异的导电导热性能,碳纤维骨架结构能够降低导电临界浓度,增强面内导热系数.进一步分析表明,PA6在碳纤维表面定向聚集是一个动力学过程,CF-PA6自焊接骨架强度与PA6黏附率NPA6呈线性关系;扩大PA6与PS的黏度差,延长热压时间均有利于提高NPA6,进而大幅提高网络结构强度.     

Effect of Fiber Treatment on Dimensional Stability and Chemical Resistance Properties of Hybrid Composites

In this work, oil palm empty fruit bunch (EFB) and jute fibers were treated by 2-hydroxy ethyl acrylate (2-HEA) to enhance interaction with the epoxy matrix in hybrid composites. Hybrid composites were fabricated by the hand lay-up technique by reinforcing chemical-treated oil palm EFB and jute fibers in an epoxy matrix. Physical (density, void content, water absorption, and thickness swelling) and chemical resistance properties of treated hybrid composites were characterized. Chemically treated oil palm EFB/jute fiber reinforced hybrid composites display better dimensional stability (water absorption and thickness swelling) and chemical resistance as compared to untreated hybrid composites.     

Effect of Different Hybrid Method on Properties of Carbon Nanotubes/Dolomite Hybrid Filled Phenolic Composites

Hybridization of multi wall carbon nanotubes (MWCNTs) with other filler in polymer matrix composites (PMC) is one of the techniques for combining different properties of fillers for making more unique composites. In this work, the hybrid filler (CNTs–dolomite) are prepared via chemical vapour deposition (CVD hybrid) and the milling method (physically hybrid). The effect of different hybrid method on properties of multi wall carbon nanotubes/dolomite hybrid filled phenolic composites were studied. Phenolic/CVD hybrid composites and phenolic/physically hybrid composites with different filler loadings were prepared using hot mounting press. The prepared samples were characterized for their thermal conductivity and hardness. The thermal conductivity was measured using the Transient Plane Source (TPS) method, using a Hot-DiskTM Thermal Constant Analyzer and the hardness was measured using Rockwell micro-hardness. The results showed that at 5% filler loading, the phenolic/CVD hybrid composites were capable of increasing the thermal conductivity and micro-hardness up to 7.22% and 101.6% respectively compared to pure phenolic.     

接枝改性木纤维对聚氯乙烯／木纤维复合材料力学性能的影响

接枝改性木纤维对聚氯乙烯／木纤维复合材料力学性能的影响廖兵，黄玉惠，赵树录，林果，丛广民（中国科学院广州化学研究所广州５１０６５０）关键词木纤维，聚氯乙烯／木纤维复合材料，接枝木纤维可作塑料的增强填料，但它与塑料的界面亲合性差，须进行改性，改善表面亲...     

狼尾草特性及狼尾草/PP复合材料性能研究

对狼尾草茎秆进行拉伸性能测试和长径比测量、并进行X射线衍射图谱、红外光谱和热重分析,分别以三种粒径(40目、60目、80目)狼尾草茎秆纤维为填充材料,以聚丙烯(PP)为基体材料,使用模压成型工艺制备三种不同粒径的狼尾草/PP复合材料。对制备的复合材料进行了接触角测量、吸水性能和力学性能测试,并用扫描电子显微镜(SEM)观察了复合材料拉伸断面微观结构。结果表明:狼尾草茎秆纤维素类型为I型,相对结晶度为44%;40目、60目和80目三种目数狼尾草/PP复合材料24h吸水厚度膨胀率分别为7.7%、4.2%和4.4%;其中40目狼尾草/PP复合材料有较好的结合界面和较好的力学性能,其拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度分别为10.47MPa、15.98MPa、1.9GPa和3.7kJ/m²。由此得知,40目狼尾草/PP复合材料力学性能最好,但吸水性较强;60目狼尾草/PP复合材料具有较好的力学性能和一定的抗吸水性,综合性能最佳。     

碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料的制备与力学性能

选择不同纱线间距[即二经(纬)纱之间的中心距]尺寸的碳纤维三向织物,采用热压成型技术制备了碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料.研究了纱线间距及样品裁剪角度等对力学性能的影响,并与碳纤维二向织物/环氧树脂复合材料的力学性能进行对比.结果表明,随着纱线间距尺寸从2 mm增加到6 mm,0°方向断裂强度从221. 7 MPa下降到148. 1 MPa,撕裂强力从1000 N下降到600 N; 90°方向断裂强度从50. 0MPa下降到22. 1 MPa,撕裂强力从330 N下降到100 N;顶破强力从424 N下降到216 N.这些力学性能的逐渐降低是单位面积的碳纤维增强体含量减少和织物的孔洞增大共同作用的结果.纱线间距为2 mm的碳纤维三向织物复合材料在0°(以纬纱为基准),30°,45°,60°和90°方向的断裂强度分别为221. 7,48. 5,44. 3,227. 7和50. 0 MPa,即断裂强度在0°和60°方向大于在30°,45°及90°方向.由三向织物的编织原理可知,0°与60°方向完全相同,因此其断裂强度相似,且样品中有一组纱线与外加载荷平行,对形变破坏具有一定的约束作用,而...     

Mechanical Properties and Chemical Resistance of Short Tamarind Fiber/Unsaturated Polyester Composites: Influence of Fiber Modification and Fiber Content

In the present work, tamarind fibers were extracted from ripened fruits by the water retting process. Using these fibers as reinforcement and unsaturated polyester as matrix, composite samples were prepared by the hand lay-up technique. The effect of chemical surface treatments (alkali and silane) of tamarind fibers on the mechanical properties, chemical resistance, and interfacial bonding was studied. The mechanical properties of the composites with surface modified fibers were found to be higher than those with unmodified fibers. Morphological studies indicated improvement of interfacial bonding by alkali and silane coupling agent treatments of the fibers. The composites were found to be resistant to many chemicals.