淀粉的改性及其对淀粉/PBAT/碳酸钙复合材料结构和性能的影响

采用甘油、六偏磷酸钠(SHMP)和聚乙二醇(PEG)改性木薯淀粉并制备改性淀粉/聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)/碳酸钙复合材料,采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、热失重分析仪(TG)等对改性淀粉和复合材料进行分析,研究改性淀粉对复合材料结构和性能的影响。结果表明,甘油的外增塑作用和PEG、SHMP的内增塑作用使淀粉化学结构改变、无定形成分增加,淀粉颗粒由饱满的圆球状变成了不规则的大颗粒,250℃前稳定性提高,250℃后稳定性降低,有利于使用加工和热分解,不同改性剂改性淀粉结晶熔融行为存在差异;复合不会改变PBAT、碳酸钙和淀粉的原有晶型,但相容性的差异导致复合材料热性能和力学性能的差异,改性淀粉增加了复合材料的韧性,甘油、SHMP和PEG的协同改性使淀粉与PBAT、碳酸钙的相容性最佳,复合材料的综合性能最好。

碳酸钙晶须混杂聚乙烯纤维增强水泥基复合材料力学性能研究

为研究碳酸钙晶须掺量对聚乙烯纤维增强水泥基复合材料(PE-ECC)力学性能及微观结构的影响,设计了4组不同碳酸钙晶须掺量的PE-ECC试件,对其进行抗压性能试验、抗拉性能试验、三点弯曲断裂性能试验,并使用XRD、SEM、NMR技术对其微观结构进行研究。结果表明,碳酸钙晶须对PE-ECC有增强增韧作用,随着碳酸钙晶须掺量增加,这种增强增韧作用呈先增大后减小的趋势,当碳酸钙晶须掺量为1%(体积分数)时,PE-ECC的抗压性能、拉伸性能、断裂性能提升最佳。适量的碳酸钙晶须能填充基体,减少少害孔及多害孔数量,改善孔隙结构。

聚烯烃/纳米碳酸钙复合材料的异常流变行为研究

着重研究了聚烯烃 /纳米碳酸钙填充复合材料的异常流变行为。实验发现 ,在较宽范围内 ,纳米粒子分散均匀的情况下 ,填充量越大 ,复合的材料的表观粘度越低 ,流动性越好。经过适量的表面处理后 ,纳米碳酸钙复合材料的临界剪切速率 (应力 )显著增加 。

聚烯烃木塑复合材料研究进展

木塑复合材料作为一种新型的材料,由于具有易加工、强度高、可生物降解等特点,在建筑、汽车和家居装饰等领域得到广泛的应用。而其中的聚烯烃木塑复合材料将天然的植物纤维和聚烯烃材料复合,得到的聚烯烃木塑复合材料拥有两者的优势,能够取代木材和塑料,未来能够得到很好的应用。就聚烯烃木塑复合材料的优势和问题,综述了聚烯烃木塑复合材料的有关研究现状、界面作用机理以及各种界面改性的方法。

纺锤状磁性碳酸钙复合材料的制备及其表征

为了探索制备磁性碳酸钙复合材料的新途径,以Ca(OH)_(2)和CO_(2)为原料,乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)为晶型控制剂,通过在高压反应釜中添加Fe_(3)O_(4)纳米粒子,碳化制备了分散均匀、形貌为中空纺锤状的磁性碳酸钙复合材料CaCO_(3)Fe_(3)O_(4),采用SEM、XRD、VSM、XPS、TEM等表征方法探究了反应温度、EDTA-2Na添加量等对CaCO_(3)Fe_(3)O_(4)形貌和性能的影响。结果表明:纺锤状磁性CaCO_(3)Fe_(3)O_(4)的最佳制备条件为反应温度为120℃、Ca(OH)_(2)的质量分数为2%、EDTA-2Na用量为Ca(OH)_(2)质量的8%、反应时间为2 h、Fe_(3)O_(4)与CaCO 3的物质的量比为1∶10,所制备的CaCO_(3)Fe_(3)O_(4)的平均直径约400 nm,长度约为1μm,饱和磁化强度为9.78 emu/g。

取向聚丙烯腈纤维增强聚烯烃基复合材料

采用静电纺丝技术,利用改进接收装置,制备了取向的聚丙烯腈(PAN)膜,并且,通过热拉伸处理,使其具有更高的取向度。采用聚烯烃热塑性树脂(POE)渗透PAN纤维膜,制备了一系列非取向及取向度不同的PAN膜增强POE复合材料。采用红外光谱(IR)、热重(TG)等分析方法对样品进行了表征,并且,研究了其力学性能。热拉伸处理后的PAN/POE复合材料与纯POE材料相比,屈服强度和模量分别增大了129%、211%,而断裂伸长率减小了89%。当增强材料PAN含量为6.7%时,PAN/POE复合材料力学性能最佳。采用扫描电镜(SEM)和拉曼成像法研究了复合材料的形貌特征和增强机制,结果表明,随着取向的增加,POE树脂和PAN纤维之间的相容性更好,复合材料的屈服强度和模量增大。

碳酸钙增强淀粉/木质纤维复合材料的制备工艺及性能表征

目的制备碳酸钙增强淀粉/木质纤维复合材料,研究配方、制备工艺对其性能的影响规律。方法以碳酸钙为填料,木薯淀粉为基材,木质纤维为增强体,采用模压成型方法制备淀粉/木质纤维复合材料,通过力学、吸水性能测试,以及傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TGA)和扫描电子显微镜(SEM)等测试手段,表征碳酸钙填料含量、成型温度对制备的复合材料性能的影响。结果碳酸钙添加量为60%(质量分数)、成型温度为160℃时制备的复合材料拉伸、抗弯和压缩性能最佳,分别达到了2.4 MPa、7.3 MPa和3.1 MPa,弹性模量也达到985.5 MPa。同时红外光谱、热重分析及扫描电镜等表征证明此条件下制备的复合材料形成了更均匀的网络结构。结论最佳条件下制备的碳酸钙增强淀粉/木质纤维复合材料同时具有较优异的力学性能、耐水性、热稳定性和生物降解性。

复掺碳酸钙晶须增强轻质ECC材料力学性能研究

工程水泥基复合材料(ECC)由于其拉伸应变硬化行为和紧密多裂缝的独特特性能够满足混凝土基础设施韧性和耐久性的严格要求。使用粉煤灰漂珠代替细石英砂作为轻质细集料,使用国内高强高模量PVA和PE纤维,并复掺碳酸钙晶须对ECC进行多尺度增强,对轻质ECC的强度、单轴拉伸性能、薄板四点弯曲性能和孔隙率等进行试验研究。结果表明:碳酸钙晶须掺量为体积的1%时最佳,PVA-ECC抗压强度为57 MPa,极限拉伸强度为4.31 MPa,拉伸应变为3.44%;而PE-ECC抗压强度为60.4 MPa,极限拉伸强度为4.77 MPa,拉伸应变为8.16%。适量的晶须掺入,能够优化孔隙结构,提升强度,晶须微观桥接作用可延缓了微观裂纹发展,同时晶须可以增加界面粗糙度,提高摩擦结合强度,从而提高ECC拉伸应变能力。

碳酸钙晶须增强水泥基复合材料高温作用后的弯曲性能

对比研究了碳酸钙晶须增强水泥基复合材料(Calcium Carbonate Whisker Reinforced Cementitious Composites,CWRCC)和纯水泥砂浆的棱柱体试件(40mm×40mm×160mm)在常温下和200、400、600及800℃作用后的弯曲性能。研究结果表明:常温下试件的弯曲强度和弯曲韧性随碳酸钙晶须掺量的提高呈现先增大后减小的趋势,碳酸钙晶须的最优掺量为0.5%。高温作用对CWRCC和纯水泥砂浆的弯曲强度和弯曲韧性均有显著影响。各组试件的弯曲强度随温度升高呈现线性下降的趋势,而碳酸钙晶须的引入会增大高温对弯曲强度的劣化程度。各组试件的弯曲韧性随温度升高呈现先上升后下降的趋势,碳酸钙晶须的引入可以提升弯曲韧性在高温下下降的起始温度,但同时会减小弯曲韧性在高温下提升的幅度和增大其在高温下下降的幅度。在600℃前,相同温度下相较于纯水泥砂浆,碳酸钙晶须的引入可以提高试件的弯曲强度和弯曲韧性,而在800℃后,CWRCC的弯曲强度和弯曲韧性与纯水泥砂浆差别不大。

荧光标记碳酸钙/聚丙烯复合材料的应力发白研究

聚丙烯复合材料在使用过程中通常会出现应力发白,表征材料的应力发白现象、探究应力发白机制、监控材料的结构变化具有重要意义。利用稀土铕离子的荧光特性,通过熔融共混的方式实现了对碳酸钙/聚丙烯复合材料的荧光标记。通过轴向拉伸试验构筑了荧光标记碳酸钙/聚丙烯复合材料的应力发白现象,并结合激光扫描共聚焦显微技术对应力发白结构进行三维分析。结果表明:聚丙烯基复合材料应力发白是由于拉伸后出现空洞造成的,空洞的存在导致折射率变化而呈现白色,通过ImageJ统计得到拉伸轴向空洞的宽度约为4μm。荧光标记与激光扫描共聚焦显微技术联用,可以有效监控外力作用下复合材料的结构变化。

重质碳酸钙/环氧树脂复合材料的制备及性能

以重质碳酸钙为原料,硬脂酸、钛酸酯为改性剂,制备了改性重质碳酸钙。将其与环氧树脂复合,制备了改性重质碳酸钙/环氧树脂复合材料。利用热失重分析仪、近红外光谱仪、X射线衍射仪以及扫描电子显微镜对复合材料进行表征,探讨了改性条件对复合材料力学性能的影响。研究结果表明:以硬脂酸、钛酸酯为复配改性剂,对重质碳酸钙进行干法改性。当硬脂酸用量为重质碳酸钙质量的1.5%、硬脂酸改性时间为20 min、钛酸酯用量为重质碳酸钙质量的2.0%、钛酸酯改性时间为10 min时,复合材料的拉伸性能最佳,为10.2 MPa,此时吸油值最低。经过硬脂酸、钛酸酯改性以及与环氧树脂复合都未改变重质碳酸钙的晶型,复合改性剂成功地接枝在重质碳酸钙表面。改性重质碳酸钙颗粒间分散性良好,与环氧树脂结合性较强。

聚烯烃基阻燃木塑复合材料研究进展

目前,以木材和塑料从而制成的木塑复合材料为认为是能够媲美木材料的一种理想材料。由于木材与塑料制品两者质地不同,因此相容性相对较差,需要对木材进行处理或者是加入某些试剂和溶液,从而增加木材与塑料的结合强度。与此同时,木材与塑料两者都十分易燃,因此,需要对该产品的阻燃性进行深入的研究。聚烯烃基是一种较为理想的阻燃材料,基于此,本文以聚烯烃基材料为研究对象,探讨其效果以及当前研究进展。

基于线性尼龙共混改性的半芳香尼龙复合材料性能研究

聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T)是一种新型的半芳香族尼龙材料,具有良好的物理机械性能和耐热性能,但加工性和韧性较差。通过与含量不同的聚癸二酰己二胺PA610共混能够有效改善其加工流动性,并且采用一定量的聚烯烃弹性体还能进一步对PA10T起到良好的增韧改性作用。结果表明,采用质量比为70:30的PA10T与PA610共混,能够使其短纤维增强,复合材料注塑产品获得良好的力学性能、耐冲击性能、较低的吸水性和热膨胀系数,更加适合用于制造需要在高温条件下使用的抗冲击聚合物基复合材料制品。

竹纤维粒径与比例对石竹塑复合材料的性能影响

【目的】阐明不同竹纤维粒径和原料配比对竹纤维/聚丙烯/碳酸钙复合材料物理力学性能的影响机理,为石竹塑复合材料的工业化生产与应用提供依据。【方法】以碳酸钙、竹纤维和聚丙烯为原料,在控制竹纤维粒径(40目、80目和120目)与原料配比的基础上,制备竹纤维/聚丙烯/碳酸钙复合材料,考察其物理力学性能,并采用扫描电子显微镜、热重分析仪和熔融指数仪对复合材料的微观结构、热稳定性和流动性进行表征。最后,综合考虑生产成本与相关性能要求,为竹纤维/聚丙烯/碳酸钙复合材料的生产与应用提出建议。【结果】随着碳酸钙添加量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弹性模量均逐渐下降,而密度则呈上升趋势。竹纤维粒径对复合材料物理力学性能的影响较为显著。当竹纤维粒径为80目,碳酸钙和竹纤维添加量分别为5%和45%时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弹性模量最优,分别为36.09 MPa、62.6 MPa和4.30 GPa。碳酸钙添加量对复合材料冲击强度的影响不大。此外,随着碳酸钙添加量的增加,复合材料的热稳定性与熔体流动性均有所改善。当碳酸钙添加质量占比为20%时,复合材料的熔体流动速率为16.50 g/10 min,比未添加组提高了8.98%,加工性能得到改善。【结论】选用80目竹纤维的复合材料具有较优的物理力学性能,在添加碳酸钙后,复合材料的原料成本可降低1.63%~6.54%,且其相关指标仍远高于行业标准要求。

粘土/聚烯烃纳米复合材料研究进展

简要叙述粘土 /聚烯烃纳米复合材料的发展 ,详述粘土与聚乙烯、聚丙烯纳米复合材料的制备方法 ,重点介绍原位聚合插层复合制备粘土

聚合物/纳米碳酸钙复合材料的制备

提出了一种制备聚合物/碳酸钙复合材料的技术.即先将纳米碳酸钙粒子在温和条件下分散到水溶液中,再在较弱的外场作用下混合分散到聚合物熔体中,使用此方法制备的4种典型聚合物(聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯和聚脂)的纳米复合材料,通过扫描电镜观察纳米粒子以纳米尺寸均匀分布于树脂基体中.聚碳酸酯复合材料的相对分子质量变化不大,而且复合材料的某些力学性能有所提高,证明此种方法可用于极性与非极性聚合物制备纳米复合材料.

原位沉析法制备碳酸钙/壳聚糖三维复合材料的研究

将含有Ca2+的壳聚糖溶液与含有CO2-3的碱溶液用离子可渗透膜隔离,根据膜渗透原理,使膜内壳聚糖与碱液原位沉析,生成碳酸钙,得到具有高强度的碳酸钙(CaCO3)/壳聚糖(CS)三维复合材料.XRD测试结果表明,生成的碳酸钙以方解石晶型存在.从SEM可以观察到碳酸钙颗粒尺寸约为5～10μm,并且颗粒呈有序分布,它们以棒材的纵轴为中心,围绕中心呈环状分布.对不同碳酸钙含量的复合棒材进行了弯曲性能测试,其弯曲强度随碳酸钙含量的增大先上升后下降.在碳酸钙质量分数为10%时,弯曲强度达到最大值(约为113MPa),弯曲模量为2.6GPa.

碳黑/聚烯烃导电复合材料PTC效应的稳定化

探讨了碳黑／聚烯烃导电复合材料ＰＴＣ效应产生与衰退的机理，认为要提高材料的ＰＴＣ效应与稳定性，在本质上必须控制导电粒子在聚合物基体中的分散程度与分布状态，并使其回复重现性提高。文中还详细讨论了提高ＰＴＣ效应稳定性的几种途径，为设计、制备更高性能的ＰＴＣ材料提供了科学依据。

超声挤出制备聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料及其结晶和分散形态

采用超声挤出制备了聚丙烯/纳米碳酸钙(PPCA s)复合材料,考察了加入纳米碳酸钙前后的结构演变和结晶行为的变化。结果表明,超声辐照能促进n-C aCO3粒子在聚合物基体中的分散,使其分散尺寸减小,分布更均匀。由于纳米粒子的成核效应,PPAC s的结晶温度和结晶度都有所提高,施加超声使结晶温度又有所提高,使结晶度相对于未施加超声辐照的纳米复合材料的低。

聚烯烃纳米复合材料研究进展Ⅰ.聚烯烃/粘土纳米复合材料

介绍了聚烯烃 /粘土纳米复合材料的形成理论、结构与表征、性能与应用 ,并对近年来聚乙烯 /粘土、聚丙烯