高填充稻壳/HDPE复合材料物理和力学性能的研究

为了研究高填充稻壳粉对于稻壳/HDPE复合材料理化性能的影响,分别对4种高木塑比(5∶5、6∶4、7∶3和8∶2)复合材料的力学性能、吸水性能和热线性膨胀系数进行了测试。结果表明,当木粉含量从50%增加到70%时,复合材料的弯曲强度、弯曲模量、冲击强度和尺寸热稳定性增加,但是拉伸强度和防水性能逐渐下降。通过比较,发现木塑比为6∶4时,复合材料的综合性能最佳,其次为5∶5和7∶3。当木粉含量为80%时,尽管该复合材料有更好的尺寸热稳定性,但是由于复合材料的力学性能和防水性能较差,已不适用于制备木塑复合材料。

密度对稻壳/聚氯乙烯发泡复合材料尺寸稳定性及力学性能的影响

针对传统木塑复合材料(wood plastic composites,WPCs)密度大、尺寸稳定性差等问题,以稻壳和聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)为原料制备三种密度的稻壳/聚氯乙烯发泡复合材料(rice husk/polyvinyl chloride foamed composites,RHPC),分别标记为RHPC-Ⅰ、RHPCⅡ、RHPC-Ⅲ,探究密度变化对RHPC性能的影响。结果显示:随着发泡程度的增加及密度的减小,RHPC的泡孔均匀程度有所降低。RHPC的线性热膨胀系数(coefficient of linear thermal expansion,CLTE)及吸水膨胀率均逐渐升高,且长度、宽度和厚度三个方向上的尺寸变化率均表现出各向异性;不同湿度和温度作用下的尺寸变化率表明湿度对RHPC尺寸的影响大于温度。RHPC-Ⅰ、RHPCⅡ、RHPC-Ⅲ的弯曲强度、弯曲模量和抗蠕变性能呈下降趋势;RHPC-Ⅱ由于均匀的泡孔结构呈现出最高的冲击强度和比冲击强度,分别为14.3 kJ/m2和19.9(k J·m^(-2))/(g·cm^(-3))。本研究为轻质高强WPCs的开发和拓宽其应用领域提供指导。

稻壳基PPC复合材料的制备与性能

采用化学接枝法,在聚碳酸亚丙酯(PPC)上接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)制备接枝聚合物(PPC⁃g⁃GMA),同时对稻壳(RH)进行表面修饰,并且,与聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)进行熔融共混,制备PPC⁃g⁃GMA/PBAT/RH复合材料,分析了RH表面处理方式及含量对PPC复合材料性能的影响。由红外光谱结果可知,改性稻壳(MRH)在910 cm^(-1)处出现了环氧基团吸收峰,并且,在1109 cm^(-1)处出现Si—O—Si的反对称伸缩振动峰,稻壳成功改性;随着MRH含量的增加,PPC复合材料的韧性呈先增大后减小的趋势,模量逐渐增大,这表明,MRH的引入不仅能改善复合材料的力学性能,还能降低成本,提高了市场竞争力;SEM结果表明,MRH可以在基体中均匀分散,改善了复合材料的界面相容性。

稻壳废弃物在可持续聚合物基复合材料中的应用

稻壳是一种产量丰富、成本低廉、可再生的生物质资源,被广泛应用于聚合物基复合材料中,以提高复合材料的性能并降低其成本。该文简述了稻壳废弃物的组成、结构与物化特性,重点阐述了稻壳、稻壳灰及稻壳二氧化硅等对热塑性树脂、热固性树脂和橡胶材料结构与性能的影响,并对稻壳废弃物在可持续聚合物基复合材料中的应用进行了展望。

温度对稻壳／HDPE复合材料弯曲蠕变性能的影响

研究了稻壳／HDPE（木塑）复合材料在25～75℃下的弯曲性能和短期弯曲蠕变性能，结果表明，该复合材料的弯曲性能和短期弯曲蠕变性能与温度显著相关；利用时温等效原理得到了25℃时稻壳／HDPE复合材料的弯曲蠕变柔量主曲线；采用十元件力学模型可以很好拟合该复合材料的弯曲蠕变柔量主曲线．

稻壳/HDPE木塑复合材料蠕变性能的研究

研究了不同温度和不同应力水平条件下,稻壳/HDPE木塑复合材料的短期蠕变性能。研究结果表明,稻壳/HDPE木塑复合材料蠕变性能与温度、应力水平强烈相关,利用时间温度应力等效原理,得到55℃温度条件下的蠕变柔量主曲线。采用十元件力学模型,结果显示十元件模型可以很好地拟合试验得到的蠕变柔量主曲线。

硅灰和稻壳灰对竹浆纤维水泥基复合材料抗劣化性能的影响

以硅灰和稻壳灰作为掺合料(固定总掺量为40%)、竹浆纤维作为增强材,采用抄取法制备了纤维增强水泥基复合材料,并研究了干湿循环和热水浸泡老化试验下,不同硅灰和稻壳灰掺入比例对竹浆纤维水泥基复合材料力学性能的影响。结果表明:不同掺入比例的硅灰和稻壳灰均有效提高了竹浆纤维水泥基复合材料在干湿循环和热水浸泡老化下的抗弯强度和断裂韧性,其中,单掺40%硅灰的提高效果最好。

光和水热对HDPE/稻壳复合材料颜色的影响

通过定量测量HDPE/稻壳粉木塑复合材料的颜色物理量参数,研究分析其在光和水热条件下颜色的变化规律。结果表明:自然光和紫外光照射过程中,木塑复合材料表面颜色的各个参数随时间的推移虽有波动但总体呈上升趋势,自然光照射8星期后木塑复合材料表面颜色变化可察觉,紫外光照射192h后木塑复合材料表面颜色有轻微变化;单纯热干燥和冷水对木塑复合材料表面颜色影响不大,人眼不易察觉;但热水对木塑复合材料表面颜色有显著影响,人的视觉达到可察觉和可区别程度,同时随着温度的上升,色差变化也逐渐增大。

稻壳粉/聚丙烯复合材料在建筑模板中的应用

为了降低建筑工程的经济成本,稻壳粉、粉煤灰等废渣得到建筑领域的青睐。其中,以稻壳粉和聚丙烯为原材料制备的复合材料具有优秀的综合力学性能,在建筑工程中可满足建筑物混凝土内外部应力承载标准,适用于现代建筑模板加工工艺。该文简要介绍了稻壳粉/聚丙烯复合材料的力学性能和模板性能,为其在建筑工程中的应用提供参考。

PBAT/稻壳粉复合材料的制备和研究

近年来,人们的环保意识逐渐提高,面对愈加严重的“塑料污染”问题,生物可降解塑料成为学术界的关注热点。针对生物可降解材料成本较高的问题,引入生物质添加剂往往是切实可行的改进方法。选用生物可降解塑料聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)进行改性,采用硅烷偶联剂改性稻壳粉和PBAT制备了一系列可生物降解复合材料,并对其性能进行了详细研究。运用傅里叶变换红外吸收光谱仪(FTIR)比较了稻壳粉在改性前后官能团变化,对一系列复合材料的微观形貌、力学性能、热稳定性进行了测试和研究。结果表明:改性稻壳粉添加质量份数为10时,可显著提升PBAT的拉伸强度和韧性。

加工参数对稻壳/HDPE微孔发泡复合材料结构与性能影响

通过改变螺杆转速、口模温度等研究了加工参数对稻壳/高密度聚乙烯微孔发泡复合材料结构与性能的关系。分别讨论了螺杆转速对口模挤出压力降、口模挤出压力降对复合材料拉伸强度和断裂伸长率、口模温度对复合材料微观特征的影响。结果表明:口模挤出压力降随螺杆转速升高而增大,复合材料拉伸强度和断裂伸长率在口模挤出压力降分别为7 MPa和9 MPa时出现2个极值;随着口模温度的增加,复合材料的泡孔直径逐渐增大,甚至出现泡孔破裂。

稻壳及硅烷添加量对木塑复合材料力学性能的影响

采用一步法连续挤出技术将稻壳粉和聚乙烯进行熔融复合制备复合材料,用硅烷作为偶联剂,研究了稻壳粉与硅烷添加量对复合材料力学性能的影响。实验结果表明:稻壳和硅烷添加量对复合材料界面有很大影响,复合材料的冲击强度、弯曲强度以及抗拉强度随稻壳添加量的增加而明显下降。添加适量的偶联剂可以改善复合材料界面相容性和稻壳在复合体系中分散均匀性,从而改善力学性能。

CMC-g-PMMA改性稻壳碎料-水泥复合材料的性能

采用羧甲基纤维素与甲基丙烯酸甲酯的接枝共聚物(CMC-g-PMMA)作为改性剂对稻壳碎料进行表面处理,制成不同稻壳碎料含量的稻壳碎料-水泥复合材料(RHPC)。对RHPC复合材料的密度、抗折性能、断面表面形貌、吸声性能、保温性能和燃烧性能进行测试和分析。结果表明:添加CMC-g-PMMA可大幅度提高RHPC复合材料的抗折强度和模量,当稻壳碎料含量为20%,CMC-g-PMMA添加量为1%时,抗折强度和模量分别为未添加助剂试样的2.27和2.71倍;声波频率为2000Hz以下,提高稻壳碎料含量后,水泥复合材料的吸声系数明显提高,1000Hz时,稻壳碎料含量为40%的试样的吸声系数高达0.67;制备的稻壳碎料-水泥复合材料为不燃性材料,具有良好的保温性能。

纳米CaCO_3增强增韧HDPE复合材料的研究

较深入地开展了纳米CaCO3对HDPE的增强增韧研究。结果表明 :(1)纳米Ca CO3在未经表面处理的情况下 ,与HDPE仍具有一定的粘接作用力 ,对HDPE有增强增韧作用。 (2 )现有表面处理剂对纳米CaCO3与HDPE相界面粘接作用的改变不大 ,但能够促进CaCO3粒子在基体中的均匀分散 ,大大地减少了CaCO3增强增韧HDPE的用量。表面处理后的CaCO3在含量仅为 4%～ 6 %时 ,复合材料冲击强度即可提高 1倍 ,同时其屈服强度、模量均有所提高。

水镁石短纤维增强HDPE/EPDM无卤阻燃复合材料的研究

本文着重研究了水镁石短纤维增强ＨＤＰＥ／ＥＰＤＭ复合材料的力学性能、介电性能以及水镁石短纤维的阻燃效果，对水镁石短纤维和粒状无卤阻燃剂填充ＨＤＰＥ／ＥＰＤＭ复合体系的拉伸性能、介电性能和阻燃效果进行了对比研究。并采用动态力学谱、ＳＥＭ等方法对该体系的微观结构进行了分析，结果表明，水镁石短纤维对复合体系除具阻燃作用外，还具有显箸的增强作用。

回收塑料/稻壳粉木塑复合材料的制备及性能研究

以稻壳粉和非医疗废弃物作为原料,采用挤出–注塑工艺制备回收塑料/稻壳粉木塑复合材料,研究了稻壳粉的粒径、含量以及玻璃纤维对复合材料力学性能的影响,用扫描电子显微镜对复合材料的断面进行了观察。结果表明,回收塑料/稻壳粉木塑复合材料的力学性能随稻壳粉粒径的增加先上升后下降,随稻壳粉含量的增加而提高。当稻壳粉质量分数为50%,粒径为425μm时,回收塑料/稻壳粉木塑复合材料综合力学性能最好。当用偶联剂处理稻壳粉和玻璃纤维后,相对于纯回收塑料,复合材料的拉伸强度提高了82.01%,拉伸弹性模量提高了414.66%,弯曲强度提高了152.62%,弯曲弹性模量提高了436.99%。

稻壳粉/PP复合材料的力学性能

制备了稻壳粉/聚丙烯(PP)复合材料,分析了稻壳粉粒度及含量对PP复合材料力学性能的影响,用扫描电镜(SEM)对稻壳粉/PP复合材料拉伸断面进行了分析。结果表明,稻壳粉粒径和含量对PP复合材料性能有一定影响,稻壳粉粒径为245μm的PP复合材料有较好的综合力学性能;随着稻壳粉含量的增加,PP复合材料拉伸强度及断裂伸长率下降,稻壳粉含量为30%时,复合材料弯曲强度和模量均有最大值。稻壳粉含量较低时,其在PP中分散较好,与PP相容性好,复合材料为韧性破坏;稻壳粉含量较高时,稻壳粉有集聚现象,与PP相容性较差,材料的性能较低,复合材料为脆性破坏。

HDPE/稻糠复合材料性能研究

研究了稻糠表面处理方法、稻糠含量、HDPE回收料用量等对HDPE/稻糠复合材料物理性能的影响规律。结果表明,采用常规偶联剂处理稻糠时,对HDPE/稻糠复合材料的改性效果较差;在制备HDPE木塑复合材料时,稻糠与松木粉的应用效果相近;同时,应根据材料的使用性能要求,严格控制稻糠用量和HDPE回收料的用量。

改性脲醛树脂胶低密度稻壳-木材复合材料制造工艺的研究

采用异氰酸酯(ISO)改性的脲醛树脂胶制造低密度稻壳-木材复合材料。稻壳与木质刨花的混合比例为1:1,施胶量为7%,试验结果表明,异氰酸酯改性的脲醛树脂胶黏剂适用于低密度稻壳-木材复合材料,其物理力学性能明显优于使用传统的脲醛树脂胶黏剂。低密度稻壳-木材复合材料的物理力学性能随着改性剂异氰酸酯用量的增加而提高。密度是稻壳-木材复合材料物理力学性能的重要影响因素,低密度稻壳-木材复合材料的物理力学性能随着密度的增加而提高。在设定密度为0.45g/m^3和0.5g/cm^3的条件下,3:4的ISO/UF的稻壳-木材复合材料的物理力学性能均达到日本刨花板工业标准(JIS A5908)的要求。

改性纳米CaCO_3/HDPE复合材料性能的研究

在 HDPE中加入高分子偶联剂改性的纳米 Ca CO3 ,测试了复合材料的力学性能和流变性能。发现高分子偶联剂的加入改善了无机粒子和聚合物间的结合 ,促进了无机粒子在体系中的均匀分散 ,使体系的力学性能上升 ,高分子偶联剂的最佳使用量 (质量分数 )是 1% ;纳米 Ca CO3 的加入减小了体系的弹性 ,增加了刚性 ,改善了材料的挤出特性 ,对体系的流变性能没有产生大的影响。