聚乳酸基木塑复合材料的相容性研究

以聚乳酸(PLA)、松木粉为主要原料,用双螺杆挤出机制备了PLA基木塑复合材料。研究了硅烷偶联剂和增容剂对PLA基木塑复合材料力学性能和结构形态的影响。结果表明,硅烷偶联剂可以增加PLA与木粉之间的界面结合力,但是对体系的力学性能影响不是很大;增容剂的加入能够提高复合材料的力学性能。     

3D打印用聚乳酸/松木粉/纳米二氧化硅木塑复合材料性能研究

以化学改性松木粉(PWF)为增强材料、聚乳酸(PLA)为基体,同时添加少量纳米二氧化硅(nano-SiO_2),通过熔融挤出制备了适用于熔融沉积成型(FDM)3D打印技术的木塑复合材料,并对该木塑复合材料的力学性能和3D打印性能进行了研究。结果表明:添加nano-SiO_2可以显著提高木塑复合材料的力学性能,随着nanoSiO_2用量的增加,PLA/PWF/nano-SiO_2木塑复合材料的各项力学性能均呈现逐渐上升的趋势,且在nanoSiO_2用量为5%时达到最佳。PWF用量对PLA/PWF/nano-SiO_2木塑复合材料各项力学性能的影响呈现先上升后下降的趋势,且材料性能在PWF用量为15%时达到最佳,此时弯曲强度为101.6 MPa、弯曲模量为4 652 MPa、拉伸强度为92.81 MPa、拉伸模量为3 845 MPa、冲击强度为4.31 kJ/m~2,相对于PLA/PWF木塑复合材料均提高了50%以上。该PLA/PWF/nano-SiO_2木塑复合材料可应用于FDM型3D打印,具有良好的打印性能。     

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。     

改性AC发泡剂对PVC木塑复合材料力学性能影响

采用动态热流式差示扫描量热仪对自制改性偶氮二甲酰胺(AC)发泡剂进行了分析,并研究了其用量对聚氯乙烯（PVC）木塑复合材料力学性能的影响。结果表明,该改性AC发泡剂的分解温度在165~187 ℃,与传统AC发泡剂相比分解温度降低约40 ℃,且峰值放热量降低了39.5 ％;改性AC发泡剂的平均发气量为189 mL/mg;扫描电子显微镜分析表明,使用1.2份改性AC发泡剂时获得的PVC木塑复合材料的泡孔致密均匀,明显优于使用未改性AC发泡剂的情况;与未发泡的材料相比,使用1.2份改性AC发泡剂时, PVC木塑复合材料的冲击强度提高了34.6 %,表观密度降低了22.5 ％。     

改性处理对木纤维/聚乳酸生物可降解复合材料性能的影响

分别用硬脂酸和钛酸酯对木纤维进行改性,用注塑成型工艺制备木纤维/聚乳酸可生物降解复合材料。研究了改性剂用量对复合材料力学性能及生物降解性能的影响。结果表明:改性剂对木纤维进行处理后,复合材料的拉伸强度与冲击强度得到明显提高;钛酸酯偶联剂的改性效果优于硬脂酸。硬脂酸和钛酸酯改性剂一定程度上都可以改善复合材料的生物降解性能。     

相容剂改性竹粉基木塑复合材料

比较了MA-g-LDPE和MA-g-EVA两种相容剂对木塑复合材料的性能影响效果。结果表明:当马来酸酐接枝物的加入量为10～15份时,木塑复合材料的综合性能最好。利用MA-g-LDPE改性时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和耐热性较好,而利用MA-g-EVA改性时,复合材料在冲击强度、流动性和耐水性方面则提高较多。     

甲基化木粉与PE-g-MAH对木粉/HDPE复合材料力学性能的协同作用研究

主要研究了木粉表面甲基化改性和增容剂马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)对木粉/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料力学性能的协同作用.木粉经表面甲基化处理后,与10％PE-g-MAH协同使用,甲基化木粉/PE-g-MAH/HDPE复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均明显高于未改性木粉/PE-g-MAH/HDPE复合...     

PVC基木塑复合材料力学性能的研究

利用胺类改性剂M处理木粉,研究了改性剂M和力学性能改性剂丙烯腈-苯乙烯共聚(物AS)的用量对聚氯乙(烯PVC)基复合材料力学性能的影响。结果表明:随着改性剂M用量的增加,复合材料的拉伸强度、无缺口冲击强度、弯曲强度以及弯曲模量都呈先上升后下降的趋势,且当M用量略大于2%时达到最大值;随着AS用量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度及弯曲模量都呈逐渐上升的趋势,无缺口冲击强度呈逐渐下降的趋势到,8%时趋于平缓。     

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。     

木粉对PVC木塑复合材料力学性能影响

采用电镜扫描观察了3种木粉的纤维细胞尺寸及其木粉微观形态。研究了木粉粒度、微观特性以及木粉添加量对了聚氯乙烯（PVC）木塑复合材料力学性能的影响。结果表明，木粉表面裸露的微细纤维增加和粒度减小，有助于提高木塑复合材料力学强度；加入少量木粉使木塑复合材料力学性能降低，但随着木粉添加量的增大，木塑复合材料的抗弯性能和拉伸强度上升；木塑复合材料的冲击强度随木粉含量增加而下降。     

聚乳酸/竹粉复合材料的改性及性能研究

采用甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯辛烯共聚物（POE?GMA）作为相容剂,TPW604作为润滑剂,利用XSS?300转矩流变仪熔融制备聚乳酸（PLA）/竹粉（BF）复合材料。通过热失重、拉伸、冲击 、扫描电子显微镜、旋转流变等方法研究BF、POE?GMA、TPW604添加量对PLA/BF复合材料性能的影响。结果表明,当BF添加量为35 %、POE?GMA添加量为10 %、TPW604添加量为1 %时,复合材料的相容性和流动性均显著提升,复合材料的力学性能达到最优。     

阻燃抑烟型聚乳酸/竹粉复合材料性能研究

采用模压成型法制备了氢氧化铝（ATH）、聚磷酸铵（APP）及APP+ATH阻燃型聚乳酸/竹粉(PLA/BF)复合材料,通过扫描电子显微镜考察了复合材料拉伸断面和燃烧后炭层的微观结构,并对其力学性能、热稳定性能和燃烧性能进行了测试。结果表明,阻燃剂的引入均降低了复合材料的力学性能,但显著提高了热稳定性,600 ℃时复合材料的残炭率分别达到了20.3 %、27.9 %和26.3 %;ATH对复合材料具有显著的抑烟效果,但抑热作用较APP要差,而ATH与APP复合阻燃剂使复合材料兼具较好的抑热作用和抑烟效果。     

改性AC发泡剂对PVC木塑复合材料性能影响

采用动态热流式差示扫描量热仪对自制改性偶氮二甲酰胺(AC)发泡剂进行了分析,并研究了其用量对聚氯乙烯(PVC)木塑复合材料力学性能的影响。结果表明,该改性AC发泡剂的分解温度在165~187℃,与传统AC发泡剂相比,分解温度降低约40℃,且峰值放热量降低了39.5%;改性AC发泡剂的平均发气量为189 mL/mg;扫描电子显微镜分析表明,添加1.2份改性AC发泡剂时获得的PVC木塑复合材料的泡孔致密均匀,明显优于未改性的;与未发泡的材料相比,添加1.2份改性AC发泡剂时,PVC木塑复合材料的冲击强度提高了34.6%,表观密度降低了22.5%。     

The Influence of Dry-Milled Wood Flour on The Physical Properties of Wood Flour/Polypropylene Composites

In this study, we evaluated the influence of wood flour (particle size: <90 μm) on the physical properties of wood flour/polypropylene (PP) composites. Wood flour was obtained by dry ball-milling of forest-thinning material at a rotary speed of 250 rpm for 1, 2, 4, and 8 h. The milled wood flour was filtered using a 90 μm sieve. The water content of the wood flour was adjusted to 5, 10, or 20 wt%. Composite properties, including mechanical properties, water absorption, and thermal expansion, were evaluated at wood flour loadings of 40 wt%. When wood flour with 5 wt% water content was milled for 2 and 4 h, the resulting wood flour was granular rather than fibrous; flocculation of the fine particles was observed for milling times exceeding 4 h. This morphological change in the wood flour reduced its influence on the physical properties of the composites, although some positive influences were observed on the molding properties of the composite, such as an increase in compound fluidity. Milled wood flour with 10 wt% or 20 wt% water content was fibrous. Scanning electron microscopy observation of milled wood flour with 10 wt% water content revealed partial surface fibrillation at widths of tens to hundreds of nanometers. The addition of wood flour with nanoscale surface fibrils to PP composites positively influenced the properties of the composite, resulting in a decrease in the linear coefficient of thermal expansion in the flow direction.     

3D打印PLA/麦秸粉复合材料的力学性能优化

将聚乳酸(PLA)作为基体,麦秸粉作为增强体,通过挤出成型工艺制备用于熔融沉积成型3D打印的木塑复合材料。采用正交试验设计的方法,通过对复合材料的力学性能进行测试,探索最佳的制备工艺。结果表明,随着麦秸粉平均粒径的增加,复合材料的弯曲强度与冲击强度出现先上升后下降的趋势,当平均粒径为120μm时,弯曲强度与冲击强度分别达到60.51 MPa,12.84 k J/m~2;麦秸粉的含量在1%时,复合材料的弯曲强度与冲击强度达到最大值,分别为62.87 MPa,12.72 k J/m~2;硅烷偶联剂KH550的加入会提高复合材料的力学性能,对冲击强度的作用效果强于弯曲强度,当KH550的添加量为8%时,冲击强度达到12.90 k J/m~2;马来酸酐接枝聚丙烯相容剂(MAPP)的添加会使复合材料的弯曲强度与冲击强度先上升后下降,当MAPP含量为1%时,复合材料的弯曲强度与冲击强度分别为62.68 MPa,11.91 k J/m~2,达到最大值。     

聚磷酸铵阻燃聚乳酸/竹粉复合材料的性能研究

利用聚磷酸铵(APP)作为阻燃剂与竹粉(BF)、聚乳酸(PLA)共混,经模压成型工艺制备阻燃PLA/BF复合材料,并对该复合材料的性能进行了测试与表征。结果表明,随着APP添加量的增加,复合材料的力学性能有所降低,但下降的幅度并不明显,而复合材料的热稳定性和质量保持率得到提升;另外,添加APP对复合材料燃烧过程中热量的释放产生了明显的抑制作用,复合材料的燃烧热释放速率下降了近一半,平均只有约150 kW/m2,但同时也一定程度增加了复合材料的生烟量。综合比较,当APP的质量分数为20%时,复合材料具有最佳的性能。     

聚乳酸/聚己内酯共混材料的性能研究

采用熔融共混的方法制备了聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混材料,研究了PLA/PCL共混材料的动态力学性能、力学性能、热性能和微观形貌。结果表明,制备的PLA/PCL共混材料为部分相容体系;材料拉伸强度随PCL含量的增加先增加后降低,当PCL质量分数为30%时,材料的拉伸强度为55.9 MPa,比纯PLA提高了8%;冲击强度随PCL含量的增加而增大,当PCL质量分数为50%时,材料的冲击强度为14.7 kJ/m2,比纯PLA提高了2.5倍。     

改性芳纶纬编增强体复合材料力学性能的研究

为探讨芳纶纬编增强体复合材料的力学性能,以对位芳纶为原料,采用LiCl/无水乙醇溶液对芳纶表面进行改性处理,设计并编织1+1满针罗纹和罗纹空气层2种组织织物增强体,以E-51环氧树脂为基体,应用手糊成型技术制备芳纶纬编增强体平板复合材料。采用YG026D型电子织物强力机对制备的芳纶纬编增强体复合平板材料的经纬向拉伸、弯曲、压缩以及层间剪切性能进行测定。结果显示:经LiCl/无水乙醇络合溶液处理的芳纶纬编增强体复合材料的各项力学性能均有所提高,且经向的各项力学性能优于纬向。在拉伸、弯曲性能方面,罗纹空气层芳纶纬编增强体平板复合材料优于1+1满针罗纹芳纶纬编增强体复合材料。     

无机填料对PP木塑复合材料物理力学性能的影响

为了利用无机填料开发出更加高效、环保、友好的新型木塑制品,考察了无机填料种类及含量对木塑复合材料物理力学性能的影响.以杨木粉纤维、聚丙烯(PP)、碳酸钙、硅灰石、硅藻土为原料,采用熔融共混和热压成型的方法制备PP木塑复合材料,测试并分析了复合材料的弯曲性能、吸水率、吸水厚度膨胀率和表面耐磨性能.结果表明,随着无机填料含...