PE-HD/CF/HGB三元复合材料的制备及力学性能

以高密度聚乙烯(PE-HD)为基体、碳纤维(CF)为增强材料,采用双辊塑炼工艺制备了PE-HD/CF复合材料,力学性能测试结果表明该复合材料的拉伸和弯曲性能随CF含量的增加而增大,但缺口冲击强度逐渐下降。在该复合材料基础上添加空心玻璃微珠(HGB)制得PE-HD/CF/HGB三元复合材料,力学性能测试结果表明当HGB用量为10份且CF用量为15份时,三元复合材料的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度均达到最大,分别为46.98 MPa,45.69 MPa和8.17 kJ/m2,较未加HGB的PE-HD/CF复合材料分别提高了7.19%,4.17%和10.4%。扫描电子显微镜结果表明,HGB主要通过其变形和破坏来吸收冲击能量,从而提高复合材料的韧性。

WCF/CNT/HDPE材料的拉伸和热力学性能研究

在绿色工业生产中使用木材相关的衍生物以促进节能减排是大势所趋,高长径比的碳纳米管(CNT)展现出的优异性能也同样被学者所熟知。该研究提出了一种简单的方法,通过有效的化学预处理和熔融-热压混合法,大规模地制备碳纳米管(CNT)/木质纤维素纤维(WCF)/高密度聚乙烯(HDPE)三元复合材料。在3%的碳纳米管(CNT)添加量下,CNT/WCF/HPDE三元复合材料的最大拉伸强度为15.68 MPa,最大弹性模量达到226.41 MPa,最大断裂伸长率高达99.3%,与WCF/HDPE相比,分别提高了63.7%、35.8%和99.0%。CNT/WCF/HPDE三元复合材料的结晶度也有6.5%的提高,结晶的协同效应促进了材料玻璃化转变温度的提升。