麦秸纤维/聚丙烯复合材料

为了充分利用农业剩余物资源、降低材料的成本,本文将麦秸纤维与聚丙烯复合制备绿色环保型材料,研究了硅烷偶联剂种类、麦秸纤维含量以及相容剂MAPP含量对材料力学性能的影响,采用扫描电镜、体视显微镜观察麦秸纤维的分散性以及材料的冲击断口形貌。结果表明:KH550或A151表面处理明显降低了麦秸纤维的极性,改善其与聚丙烯的相容性,提高了材料的力学性能;当麦秸纤维质量分数为25%左右时,在聚丙烯基体保持均匀分散,增强效果最佳;当MAPP质量分数为8%左右时,材料的拉伸、弯曲以及冲击强度均达到最大值。

麦秸纤维/聚丙烯复合材料的制备与力学性能

采用热磨提取法提取麦秸纤维,研究了硅烷偶联剂种类、麦秸纤维含量以及相容剂MAPP含量对麦秸纤维与废旧聚丙烯间的界面相容性以及制备的复合材料力学性能的影响;用扫描电镜和三维体视显微镜观察了麦秸纤维的分散性以及复合材料冲击断口形貌。结果表明:经3%KH550处理后,麦秸纤维与废旧聚丙烯间的相容性得到明显改善,提高了复合材料的力学性能;当麦秸纤维质量分数为20%左右时,其在废旧聚丙烯基体中分散均匀,增强效果最佳;且当MAPP质量分数为8%左右时,材料的抗拉、抗弯以及抗冲击强度均达到最大值,分别为61.14MPa、68.25 MPa和11.25 kJ.m-2。

硅烷偶联剂改性聚丙烯纤维水泥基复合材料的性能研究

本文使用不同类型(KH550和KH560)和不同浓度(0.5%、1.0%、1.5%和2.0%,质量分数)的SCA对聚丙烯纤维(PPF)进行表面改性,通过无侧限抗压强度试验和抗折试验,研究了SCA改性聚丙烯纤维水泥基复合材料的承压能力,并使用扫描电子显微镜对改性后的聚丙烯纤维水泥基复合材料进行了微观表征。结果表明:KH560改性聚丙烯纤维对水泥基复合材料的流动度影响较大,KH550次之;整体上,SCA浓度越接近1.5%,对聚丙烯纤维水泥基复合材料流动度的影响越大;随着KH550浓度增大,水泥基复合材料孔隙率总体呈降低趋势,随着KH560浓度增大,水泥基复合材料孔隙率呈先下降后上升的趋势,并且浓度为1.5%时孔隙率最小;两种SCA均提高了PPF表面的粗糙度,并能在PPF-SCA-基体界面实现化学键连接;两种SCA对聚丙烯纤维水泥基复合材料抗折强度的影响较小,但能有效提高抗压强度。总体而言,KH550改性效果优于KH560。

碳纤维编织网与聚丙烯水泥基复合材料加固圆柱轴压试验

完成了14个基于碳纤维编织网与聚丙烯纤维水泥基复合材料加固圆柱的轴压性能试验,得到了各试件的极限承载力与破坏形态,测得了各试件平均压应力-混凝土应变曲线、平均压应力-碳纤维编织网应变曲线及各试件极限承载力柱状图,分析了加固层水泥基复合材料中聚丙烯纤维含量、碳纤维编织网包裹层数及网格大小等参数对试件轴压性能及破坏机理的影响。试验结果表明:采用碳纤维编织网与聚丙烯纤维水泥基复合材料加固圆柱可明显提高其极限承载力;试件主要破坏形态为纵向压劈破坏,脆性破坏特征明显;加固层少量聚丙烯纤维含量(质量比0.05%,0.15%,0.25%)的改变对试件承载力的提高不明显;在一定范围内试件承载力随碳纤维编织网包裹层数的增加而提高;相比于2 cm网格碳纤维编织网,1 cm网格碳纤维编织网对试件承载力的提高效果更好。

基于上浆处理的碳纤维/聚丙烯纤维毡复合材料的制备及性能研究

碳纤维/热塑性树脂基复合材料因其综合性能好、耐变形、可循环利用等优异性能在复合材料领域拥有良好前景,界面作为两相的过渡区域,起到应力传递作用,对复合材料的力学性能有重要影响。通常采用上浆剂使碳纤维表面改性,从而提高界面结合能力。本文针对一种碳纤维/聚丙烯混合毡进行上浆,采用模压成型制备复合材料。通过透气性、透光性测试分析了上浆均匀性和对混合毡结构的效果,通过拉伸、弯曲及冲击试验研究了上浆对复合材料力学性能的影响效果,并分析了上浆剂的作用机理。结果表明,上浆后,复合材料的拉伸强度提高了22.52%,弯曲强度提高了7.57%,冲击强度提高了39.07%。

聚丙烯纤维增强水泥基复合材料的基本力学性能研究

文中通过对聚丙烯纤维(PP)增强水泥基复合材料的抗压、抗折试验发现,PP纤维的加入可以改变复合材料破坏模式,提升复合材料的抗压、抗折性能,使水泥基体由原来的脆性破坏转变为延性破坏。当PP纤维掺量为2%时,FRCC-2.0具有抗压、抗折强度最优值,分别为81.67 MPa和11.47 MPa。

Al(OH)_3阻燃剂含量对麦秸纤维/废旧聚丙烯再生复合材料性能的影响

制备了阻燃麦秸纤维增强废旧聚丙烯再生复合材料,研究了阻燃剂Al(OH)_3含量对复合材料阻燃及力学性能的影响。结果表明:Al(OH)_3的加入极大地提高了复合材料的阻燃性能,并减少了融滴现象,当Al(OH)_3质量分数为40%时,垂直燃烧级别达到FV-0级,极限氧指数达到28.9;Al(OH)_3的添加使复合材料的热分解温度明显提高;随着Al(OH)_3含量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度呈现先升高后降低的趋势,当Al(OH)_3质量分数为30%时,复合材料的阻燃性能和力学性能达到最佳组合。

秸秆纤维/聚丙烯微发泡复合材料热老化性能

以秸秆纤维作为填充物、偶氮二甲酰胺(AC)为化学发泡剂制备了微孔发泡秸秆纤维聚丙烯复合材料,利用扫描电子显微镜、红外光谱测量仪等对秸秆纤维聚丙烯微发泡复合材料热老化后的性能进行了研究。结果表明,复合材料在热老化96 h时,力学性能下降幅度小,各项性能保持率较高,随着老化时间增加,复合材料的力学性能下降幅度超过90%,样品表面出现纤维脱落现象。随着老化时间的增加,复合材料断面粗糙度增加,出现裂缝和孔隙,并且复合材料内部的泡孔会发生合并和坍塌,泡孔平均直径增加泡孔密度减少,泡孔结构变差。

MAPP对麦秸纤维-聚丙烯复合材料热力学性能的影响

以麦秸纤维为增强材料、聚丙烯为基体物质、马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)为改性剂,制备麦秸纤维-聚丙烯复合材料。利用DMA、DSC、TG和SEM,探讨了MAPP的添加量(质量百分比1%、2%、5%、10%)和麦秸纤维形态(<9、9～28、28～35、>35目)对麦秸纤维-聚丙烯复合材料的热力学性能和结晶性能的影响。结果表明:①当MAPP的添加量为2%时,麦秸纤维-聚丙烯复合材料的储能弹性模量减小;当MAPP的添加量增加到5%、10%时,复合材料的储能弹性模量增加。②在麦秸纤维-聚丙烯体系内添加MAPP后,麦秸纤维-聚丙烯复合材料的结晶温度提高约1℃,结晶度增加了4%～8%;麦秸纤维以28～35目的形态作为聚丙烯基体的增强材料时,其复合材料的结晶温度为122.7℃,结晶率达到45.8%。③麦秸纤维-聚丙烯复合材料的热分解峰温分别为355和460℃。④麦秸纤维以纤维束的形态分布在基体聚丙烯中起增强作用,在整个体系内,麦秸纤维局部团聚且断裂明显。添加MAPP后,有利于基体物质在麦秸纤维表面的均匀覆盖。

短切碳纤维增强聚丙烯复合材料的制备与性能研究

通过双螺杆熔融共混法制备聚丙烯/短切碳纤维(PP/SCF)复合材料,研究了SCF和马来酸酐接枝聚丙烯相容剂(PP-g-MAH)的用量对复合材料力学性能、流动性能及热稳定性能的影响,并采用扫描电子显微镜观察了复合材料的断面形貌。结果表明:SCF用量对PP基体中的分散有显著影响,PP-g-MAH对界面结合特性起着重要作用,两者的结合显著影响SCF/PP复合材料的综合性能;当SCF质量分数为15%、相容剂质量分数为9%时,其综合性能最优。

纤维含量对汽车内饰用夹层结构植物纤维增强PP复合材料性能的影响

分别以竹纤维(BF)/聚丙烯(PP)复合板、麻纤维(JF)/PP复合板为表层,聚氨酯(PUR)泡沫为芯层,经热压成型制备夹层结构植物纤维/PP复合材料,通过万能力学试验机、导热系数测定仪和驻波管吸声系数测试系统对不同纤维质量分数的夹层结构复合材料进行性能测试及表征。结果表明,PUR夹层结构BF/PP复合材料的力学性能与PUR夹层结构JF/PP复合材料接近,其导热系数≤0.044 W/(m·K),吸声性能良好,燃烧速度≤20.28 mm/min,满足主机厂对汽车内饰构件用材料的要求,且当植物纤维质量分数为40%时,PUR夹层结构植物纤维/PP复合材料的综合性能最佳。

高性能碳纤维双马树脂复合材料在航空领域的应用

聚丙烯腈基碳纤维因其高强度、轻质、耐疲劳等优异性能,被用于制备高性能复合材料,成为先进复合材料的主要增强纤维材料之一,已广泛应用于航空、航天等尖端技术领域。高强中模碳纤维增强树脂基复合材料是当前及未来长期内主要的航空结构复合材料。综述了国内外高强中模碳纤维的发展现状,介绍了基于高强中模碳纤维增强双马来酰亚胺树脂基复合材料的性能特点及其在航空领域的应用,并展望了我国高强中模碳纤维产业的发展前景。

麦秸/纤维状聚丙烯复合材料的性能

以麦秸和纤维状聚丙烯塑料(PP)为原料,马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)作为偶联剂,采用平压法压制麦秸/聚丙烯复合材料,研究聚丙烯用量和麦秸碎料目数对木塑复合材料性能的影响。结果表明:随着纤维状PP添加量的增加,板材各项性能均有不同程度的提高;MAPP显著改善了板材的界面结合效果。

剑麻纤维/玻璃纤维混杂增强聚丙烯复合材料的结构与性能

采用熔融共混和模压成型方法将废剑麻纤维(SF)和玻璃纤维(GF)混杂增强聚丙烯(PP)制备SF/GF/PP木塑复合材料。研究复合材料力学性能、热性能、晶型结构和微观结构,探讨混杂纤维增强基体树脂的界面行为。结果表明:所制得复合材料的冲击强度、弯曲强度和弯曲模量都有不同程度的提高。同时,热稳定性、PP相的结晶速率及结晶度也有所提高,晶态结构无变化,仍是典型的α晶型。

玻璃纤维增强聚丙烯复合材料界面改性研究

研究了聚丙烯 (PP)微粒与马来酸酐 (MAH)在紫外线辐照下进行接枝反应。考察了单体MAH的用量、辐照时间等对接枝率的影响 ,以及接枝率与复合材料弯曲强度和冲击韧性的关系。通过IR、DSC和力学性能测试表明 ,在紫外线辐照下可实现PP -MAH固相接枝 ,而且接枝PP含量的提高使复合材料的弯曲强度和冲击韧性得到改善。

剑麻纤维/聚丙烯木塑复合材料的热氧老化性能研究

以剑麻纤维(SF)、聚丙烯(PP)为原料,经熔融共混、模压成型工艺制备木塑复合材料。探讨了SF/PP复合材料的力学性能、热性能随老化时间和SF含量的变化规律,借助扫描电镜对复合材料老化前后的冲击断面进行微观结构分析。结果表明:老化后复合材料的冲击强度、弯曲强度和弯曲模量随剑麻含量的增加而降低;同时,复合材料中PP相的结晶速率、结晶度也有所降低,但复合材料的热稳定性基本没有变化。

玻璃纤维/聚丙烯复合材料界面研究

采用γ射线预辐照固相接枝和偶联剂分别对聚丙稀粉粒 (PP)和玻璃纤维 (GF)进行表面改性 .研究接枝PP在基体中的含量、玻璃纤维经偶联剂处理对复合材料层间剪切强度 (ILSS)、拉伸强度的影响 .通过SEM对复合材料的拉伸断口进行了分析 .

聚丙烯/接枝木纤维复合材料相容性及性能的研究

为了改善木纤维与聚丙烯基体间的相容性 ,用马来酸酐接枝聚丙烯 (MAPP)对木纤维进行接枝处理。通过红外光谱分析 ,证明了马来酸酐接枝聚丙烯和木纤维之间产生了酯化反应 ,提高了木纤维和聚丙烯基体的粘合性。通过扫描电镜 (SEM )的观察及示差扫描量热计 (DSC)的分析 ,证明了接枝木纤维比未接枝的木纤维与聚丙烯基体间的界面相容性有了明显的改善 ,使木纤维能均匀地分散在聚丙烯基体中 ,从而提高了复合材料的加工性能和力学性能。

表面改性剂对植物纤维/聚丙烯复合材料力学性能的影响

采用不同的表面改性剂 (苯甲酸、硬脂酸、有机硅烷 )对植物纤维 /聚丙烯复合体系进行了处理 ,研究了表面改性剂对体系力学性能的影响规律 ,探讨了复合材料界面粘接机理 ,分析了力学性能的变化规律。研究结果表明 ,苯甲酸的加入可以使复合材料的拉伸强度有较大提高 ,但冲击强度下降 ;经硬脂酸处理的复合材料 ,其冲击强度有明显提高 ;经有机硅烷处理的复合材料 ,拉伸强度及冲击强度均有所提高。

高性能木纤维增强聚丙烯复合材料的制备

采用双螺杆挤出机制备了木纤维(松木粉)增强聚丙烯(PP)复合材料,并对其力学性能及形态结构进行了研究。结果表明,用马来酸酐接枝PP(PP-g-MAH)作增容剂可有效地增加基体与木纤维之间的粘合作用,使木纤维增强PP复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲弹性模量都得到很大提高;在木纤维增强PP复合材料中加入三元乙丙橡胶(EPDM)进行增韧,可在高木纤维含量下使复合材料基本保持纯PP的力学性能。