PVA/CS多孔复合材料的制备及其对甲基橙的吸附性能研究

现阶段随着印染行业迅速发展,在为大众提供更多选择的同时,也导致污染问题日益严重。印染行业生产过程中,不可避免使用颜料和染料为其产品上色,此过程中会有污染物产生。目前,关于染料治理的研究得到重点关注。本文以聚乙烯醇/壳聚糖(PVA/CS)这一多孔复合材料为基础,探究该材料制备工艺,并通过实验,证明其对酸性染料的吸附性能。最终结果表明:制备的PVA/CS多孔复合材料,具备吸附酸性染料的功能,尤其是吸附甲基橙这一纺织工业常用染料效果良好。

PVA纤维长度对水泥基复合材料抗拉强度的影响

为了研究PVA纤维长度对水泥基复合材料抗拉强度的影响,采用6 mm、9 mm和18 mm的PVA纤维结合新疆本地沙漠砂与粉煤灰制备PVA-沙漠砂水泥基复合材料,于恒温条件养护28 d后测试其抗拉强度并与普通混凝土试件进行对比。由试验得出:添加PVA纤维的水泥基复合材料相比于普通混凝土试件其抗拉强度显著提高;随着纤维长度的增加,PVA-沙漠砂水泥基复合材料的流动度和抗拉强度逐渐降低。

紫外辐照官能化HDPE及复合材料力学性能

研究了不同紫外光强下辐照的HDPE结构和性能变化。在相同的辐照环境温度和辐照时间下,引入HDPE分子链的C—O、C O和C(O)O等含氧基团数量随紫外光强提高而增加,提高紫外光强加快了HDPE的官能化,但辐照HDPE中的凝胶含量也有所增加。紫外辐照不影响HDPE的晶型和晶胞参数,但会引起它的熔融温度下降、结晶度提高以及亲水性的改善,其变化幅度随紫外光强提高而加大。辐照HDPE作为增容剂加到HDPE/PVA中,提高了复合材料的力学性能。较高紫外光强下辐照的HDPE表现出更好的增容作用。

定量分布PVA纤维增强水泥基复合材料连续梁抗弯性能数值模拟

纤维增强是有效改善水泥基复合材料抗拉性能的方法之一,掺加聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol Fiber,PVA)纤维可以提高水泥基复合材料的抗裂性能和韧性,根据构件拉应力大小配制PVA纤维体积掺量,即定量分布PVA纤维,能够充分发挥纤维的增强作用。为研究PVA纤维定量分布的增强机理,开展了定量分布PVA纤维增强水泥基复合材料(Adaptively Distributed Polyvinyl Alcohol Fiber Reinforced Cement-based Composites,AD-PFRC)连续梁的抗弯性能数值模拟研究,对比分析了不同PVA纤维分布方式连续梁的应力云图及梁底部拉应力较大区域的合力。数值模拟结果表明:平均PVA纤维体积掺量为1.3%时,AD-PFRC的拉应力值相比PFRC明显提高,且达到极限荷载时,AD-PFRC梁跨中截面底部拉应力较大区域的合力相比PFRC提高了12%,AD-PFRC的PVA纤维增强作用明显提高。

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。

PVA纤维对超高韧性纤维增强水泥基复合材料力学性能的影响

通过对超高韧性纤维增强水泥基复合材料制作的立方体试件、棱柱体试件,进行了抗压、抗折和I型断裂试验,研究了不同配合比下各组试块的抗压强度等力学指标与纤维掺量及基体材料强度的关系,研究了荷载与变形的关系、及不同切口高度试件的抗裂性能等。试验结果表明:合理的配合比及最佳PVA掺量能提高纤维增强水泥基复合材料的抗压强度、抗折强度以及抗裂韧度;研究了国产PVA纤维与进口PVA纤维的合理掺量,在相同力学指标的前提下,利用国内PVA纤维造价低的优势,可实现部分代替超高性能水泥基复合材料中的进口PVA纤维,从而达到这种复合材料国产化、本地化的目的。

PVA纤维增强水泥基复合材料:性能与设计

PVA纤维成为制备高延性纤维增强水泥基复合材料的首选而被广泛应用。综述了PVA纤维以及PVA纤维增强水泥基复合材料的基本性能,指出PVA-ECC性能设计应借助微观力学模型,从纤维的几何特性、纤维基体界面特性以及基体自身特性三方面进行研究分析,在此基础上,提出需要进一步研究的问题。

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。

Ag/PVA纳米聚合物基复合材料的制备及其电性能研究

通过溶胶-凝胶法制备Ag/PVA纳米聚合物基复合材料,对复合材料的微观结构进行了表征,并对这种复合材料的电学性能进行了研究。结果表明,纳米银可以通过溶胶-凝胶法均匀分散在水溶性的PVA聚合物中,并且这种复合材料具有独特的电学性能,即在合适的纳米银含量时这种复合材料表现出高于其基体的电阻率和击穿场强,并且低温下这种现象更加显著,利用纳米金属粒子在绝缘体中的库仑阻塞效应对这些结果进行了解释。

PVA纤维增强水泥基复合材料拉伸特性试验研究

初步配制了PVA纤维水泥基复合材料,对使用原材料的性能、投料顺序和搅拌工艺进行了详细的描述;测定了各个配比的坍落扩展度,揭示掺加纤维后流动性减小的原因是由于PVA纤维有亲水性,纤维表面吸附了大量的自由水分子;利用外夹式单轴直接拉伸试验得到了硬化的应力-应变全曲线,观察到多条裂缝的出现,极限拉应变达到0.7%,大约是混凝土的70倍;根据试验数据得出基体和纤维掺量对极限拉应变、峰值应力和断裂能都产生影响,最后对假硬化的应力-应变全曲线进行了分析.所得结论为高韧性、高耗能材料的配制提供了大量的试验和理论依据.

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。

PVA纤维水泥基复合材料与钢筋粘结性能研究

PVA纤维水泥基复合材料与钢筋之间的粘结性能,是二者安全、稳定、耐久工作的前提和保证。通过中心拉拔实验,探讨了PVA纤维水泥基复合材料和钢筋粘结滑移研究中影响因素及本构关系问题,测试得到了粘结滑移曲线,通过对加载到破坏全过程的受力分析及基材中纤维的特性分析,在已有模型的基础上,根据振动阻尼的理论提出一种新的粘结-滑移本构关系模型。并与实验结果和已有模型比较。新构建的粘结-滑移本构关系能较好地反映PVA纤维水泥基复合材料和钢筋的受力全过程,与实验结果比较吻合。可为PVA纤维水泥基复合材料与钢筋性能的非线性有限元法分析提供参考和依据;为有关规程的修订提供了依据。

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。

聚乙烯蜡表面改性及对木粉/HDPE复合材料性能影响

利用过氧化物作为引发剂,把马来酸酐接枝到聚乙烯蜡上。接枝前后聚乙烯蜡的红外光谱变化证实了接枝反应的发生。与未改性的聚乙烯蜡相比,改性后聚乙烯蜡填充木粉/HDPE复合材料的平衡扭矩和力学性能提高,其拉伸、弯曲、冲击强度分别提高71%、47%和70%,但随着改性聚乙烯蜡添加量的增加,材料的力学性能又有所下降。扫描电镜照片显示改性聚乙烯蜡填充的复合材料,木粉在基体中分散均匀,界面结合良好。

HDPE导电复合材料的结构与性能关系研究

以溶液共混制得的炭黑/HDPE和石墨/HDPE导电复合材料为对象,系统研究了复合材料导电性能与导电填料含量的关系、导电性能与温度的关系、伏安特性、电致发热性能,为开发应用这类复合材料提供了理论依据。

纳米粒子和PVA纤维增强水泥基复合材料抗裂性能研究

采用两种纳米粒子(纳米SiO_2和纳米CaCO_3),通过水泥基复合材料抗裂性能试验,探讨了PVA纤维和纳米粒子单掺和复掺两种情况下PVA纤维用量、纳米材料种类和用量对水泥基复合材料抗裂性能的影响。研究结果表明,在PVA纤维增强水泥基复合材料中掺入纳米SiO_2,可以显著提高水泥基复合材料抗裂性能,而且在本文试验纳米粒子掺量范围内,水泥基复合材料抗裂性能随着纳米SiO_2掺量的增加不断增强;在纳米SiO_2水泥基复合材料中掺入PVA纤维,可以提高水泥基复合材料的抗裂性能,当纤维体积掺量不大于1.2%时,PVA纤维体积掺量较大的纳米水泥基复合材料具有较高的抗裂性能;纳米CaCO_3与纳米SiO_2均能增强水泥基复合材料的抗裂性能,纳米SiO_2的增强效果略优于纳米CaCO_3。

填充HDPE复合材料基体结晶形态的控制因素

本文以ＨＤＰＥ／玻璃微珠和ＨＤＰＥ／ＣａＣＯ３体系为研究模型，通过扫描电镜、红外光谱、偏光显微、小角激光散射和材料力学性能实验等方法考察了这两种体系的界面粘结性、填料含量、粒径及试样成型冷却速率等与其材料性能及基体结晶形态变化间的关系。实验结果表明：在复合材料试样成型过程中，因基体树脂冷却收缩而产生的界面应力可干扰基体中球晶的生长环境，应变诱导填料颗粒周围基体树脂的结晶，促使其表面伸展链晶体结构的形成，并由此而明显改变了复合材料的耐热性；复合材料的界面粘结性是产生这种应变诱导作用，并控制异相结晶的关键。

不同增容剂对HDPE基木塑复合材料力学性能的影响

研究了4种不同增容剂对HDPE基木塑复合材料力学性能的改善效果。比较并分析了不同增容剂用量对复合材料性能的影响。结果表明:不同增容剂对木塑复合材料的拉伸、弯曲等性能的改善程度存在较大差别,其中马来酸酐改性聚丙烯(MA-PP)的增容效果最佳。

无表面修饰PVA纤维增强高韧应变硬化水泥基复合材料的性能研究

制备高韧应变硬化水泥基复合材料(SHCC)通常用经表面涂油处理的聚乙烯醇(PVA)纤维。本文通过利用无表面修饰的PVA纤维及高掺粉煤灰,制得高韧SHCC。通过控制粉煤灰掺量,利用减水剂调节水胶比,实现对基体强度的控制,得到有利于制备SHCC的基体。弯曲和直接拉伸试验结果表明,由无表面修饰PVA纤维增强的水泥基复合材料呈现多缝开裂和应变硬化特征,具有优良韧度和延展性。纤维增韧作用主要体现在挠度硬化阶段,但对于强度较低的SHCC而言,挠度软化阶段中也呈现较明显的纤维增韧作用。高掺粉煤灰时,无表面修饰PVA纤维增强的SHCC所呈现出的直接拉伸极限应变达3%以上,与经表面涂油PVA纤维增强的SHCC相当。

PVA纤维直径对水泥基复合材料抗拉性能的影响

研究了由2种性能相似、直径不同的聚乙烯醇(PVA)纤维增强的水泥基复合材料的单轴抗拉性能.试验结果表明:材料抗拉性能受纤维直径影响显著,在基材配比、纤维掺量均相同时,采用直径较大(df=39μm)PVA纤维的复合可获得应变硬化与多点开裂模式,其极限抗拉应变可达到2.6%;而采用直径较小(df=15μm)PVA纤维的复合材料却表现出明显的应变软化与单点开裂模式,其极限抗拉应变仅为0.1%左右;当采用细PVA纤维时,复合材料的抗拉强度有所提高;其主要原因是纤维的粗细影响了纤维的桥接应力.保证纤维从水泥石中拔出而非断裂是优化纤维桥接性能的基本条件.