玻璃纤维/木塑混杂复合材料及其协同增强效应

将固体废弃物中的高密度聚乙烯(HDPE)回收后与废弃的木纤维以及短切玻璃纤维进行复合,成功地制备出混杂型木塑复合材料。研究结果表明,采用长径比较大的L型玻璃纤维增强时,木塑复合材料的弯曲强度、弯曲模量以及冲击强度同时得到提高,而采用长径比较小的玻璃纤维增强时,弯曲性能和冲击强度均呈现下降趋势。玻璃纤维增强木塑复合材料的主要破坏模式为玻璃纤维的拔出、玻璃纤维断裂、界面脱粘等。在玻璃纤维/木纤维/HDPE混杂体系中由于组元之间的协同增强作用,形成了特殊的三维网络结构,木塑复合材料的力学性能得到显著改善。

再生型木塑复合材料的研究

为了充分利用城市固体废弃物中的各项资源,本项工作将固体废弃物中的高密度聚乙烯(H igh dens itypo lyethy lene,HDPE)回收后与废弃的木纤维进行复合,成功地制备出再生型木塑复合材料。研究了木纤维长度、含量以及相容剂对木塑复合材料热性能和力学性能的影响。通过扫描电子显微镜观察了复合材料的冲击断口形貌,分析了此类复合材料的断裂机制。结果表明:木纤维的加入使HDPE的结晶温度降低,结晶速度减慢;相容剂的加入大大改善了木纤维与基体树脂之间的界面结合。随着木纤维含量的增加,木塑复合材料的弯曲强度升高,冲击强度下降。

混杂型高模量高韧性复合材料加强筋

针对现有复合材料加强筋存在的弹性模量低、断裂延伸率小、成本高等问题,以成本低廉的钢纤维作为主要增强材料,建立了一种新型混杂型复合材料加强筋的理论模型。分别制备了玻璃纤维复合材料加强筋和新型混杂型复合材料加强筋试样,测试并分析了其单轴拉伸行为,并进行了加速腐蚀试验。结果表明:这种新型混杂型复合材料加强筋的弹性模量达142 GPa,与玻璃纤维复合材料加强筋相比,具有耐腐蚀、韧性好、成本低的特点。

SBS改性再生型木塑复合材料及其耐水性能

为了充分利用城市固体废弃物中的各项资源,本项工作将固体废弃物中的高密度聚乙烯(HDPE)回收后与废弃的木纤维、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)进行复合,成功地制备出SBS/再生型木塑复合材料,并进行了力学性能测试和水煮试验。结果表明,SBS的加入使木塑复合材料的冲击韧性得到显著改善,同时,复合材料的弯曲强度和弯曲模量没有明显的影响,表明SBS可以作为木塑复合材料的增韧剂。SBS/木塑复合材料经过8周、60℃的水煮后,复合材料的吸水率和厚度膨胀率均有所增加,弯曲模量和冲击韧性分别平均下降14.4%、10.8%。水煮试验初期复合材料的弯曲强度逐渐降低,然后又逐渐增大,第8周后弯曲强度增加的幅度约10%。木塑复合材料的冲击破坏模式以界面脱粘为主,而加入SBS后,复合材料的破坏以纤维断裂和基体断裂为主。