纳米ZnO/HDPE复合材料的制备与研究

采用共混方法制备了纳米ZnO/HDPE复合材料。研究了纳米ZnO对复合材料力学性能的影响。结果表明 :对于经偶联剂表面处理的纳米ZnO ,当质量分数为 1%～ 3 %时 ,明显改善了复合材料的拉伸力学性能 ;但是 ,当质量分数超过 3 %时 ,复合材料的力学性能反而随纳米ZnO用量的增加而降低 ;

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．

玉米秸秆粉/HDPE复合材料表面特性的研究

采用毛细管上升法测定了不同探测液在未改性玉米秸秆粉和4%硅烷偶联剂改性玉米秸秆粉表面的接触角,依据Washburn方程,采用Owens-wendt-Kaelble途径,计算了未改性玉米秸秆粉和改性玉米秸秆粉的表面自由能及其分量。结果表明:未改性的玉米秸秆粉的表面自由能为28.88mJ/m2,体现分子极性的极性分量为22.20mJ/m2;而改性玉米秸秆粉的表面自由能为35.69mJ/m2,体现分子极性的极性分量为3.51mJ/m2。因此,在与热塑性塑料复合时,改性玉米秸秆粉有更好的界面相容性。玉米秸秆粉/HDPE复合材料的弯曲断面形貌进一步证实了改性玉米秸秆粉有更好的界面相容性。

改性HDPE复合材料的物理力学性能研究

改性HDPE复合材料是一种新型的高分子材料,在建筑工程项目、汽车行业、航空航天领域都有广泛的应用。该材料具有良好的物理力学性能,能够满足现代机械制造工业的要求,达到节能减排的效果。改性HDPE复合材料的具体物理力学性能受到制备技术的影响,通过对改性HDPE复合材料的制备工艺技术展开探索,对比不同含量HDPE下复合材料的不同物理力学性能,旨在找到一种高效率、高性能的改性HDPE复合材料。

BaTiO_3对CB/HDPE复合材料网络结构及电性能的影响(英文)

将BaTiO3陶瓷作为第二相无机填料加入CB/聚合物基PTC复合材料,目的是利用BaTiO3陶瓷显著的PTC效应及在基体中与CB相互作用以进一步改善聚合物基复合材料的导电性及PTC性能。结合对材料显微结构的分析,当CB体积分数固定为8%,BaTiO3含量达到一定值时所得材料的导电性优于单一CB和聚合物复合,其PTC效应可提高近两个数量级,且能够在一定程度上削弱负温度系数效应。

载荷和转速对HDPE多元复合材料摩擦学性能的影响

为改善高密度聚乙烯(HDPE)的力学性能、自润滑性和耐磨性,以HDPE为基体,通过填充六钛酸钾晶须(PTW)、聚四氟乙烯(PTFE)和滑石粉制备一种HDPE复合材料。在MMW-1型摩擦磨损试验机上测试复合材料在不同载荷和转速下的摩擦因数、磨损率,采用扫描电镜(SEM)分析磨痕形貌,探讨HDPE复合材料的摩擦磨损规律。结果表明:载荷对复合材料的摩擦因数和磨损率都有显著影响,当载荷增大时,HDPE复合材料的摩擦因数减小,磨损率增大;低载时转速对材料的摩擦学性能影响不大,高载时材料的摩擦因数和磨损率都随转速的增大先增后降;PTW的添加增加了复合材料表面硬度,能够有效防止复合材料与对偶件产生黏着;在低速或者轻载时,HDPE复合材料的磨损机制为犁沟磨损和疲劳磨损,载荷或转速增大后开始发生黏着磨损,载荷或转速进一步增大将产生塑性流动;高温引起的塑性流动填补了摩擦表面的微裂纹,阻止了疲劳裂纹的扩张并起到了润滑的作用,减小了摩擦因数,高速低载时磨损率下降,高载低速时磨损率上升。

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。

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。

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。

HDPE/木粉改性复合材料的制备及其长效吸水性能研究

加入HDPE-g-MAH、CG-8831和KH-550制备HDPE/木粉改性复合材料。研究其长效吸水性,发现吸水率随时间延长先快速增加,浸水35 d后缓慢增至平衡,HDPE-g-MAH改性效果最好,其饱和吸水率仅为1.503%。利用Fick第二扩散定律拟合吸水动力学曲线,得扩散系数D的顺序:HDPE-g-MAH增容HDPE/木粉复合材料>HDPE/木粉复合材料>KH-550改性HDPE/木粉复合材料>CG-8831改性HDPE/木粉复合材料。并证明该吸水过程符合Fick第二扩散定律,相关系数R2值达0.99以上。HDPE/木粉改性复合材料尺寸变化系数CD>CW>CT。

ENR对HDPE/CB导电复合材料性能的影响(英文)

将环氧化天然橡胶(ENR)胶乳均匀分散于碳黑,干燥后与HDPE混炼制得导电复合材料。ENR使材料的渗逾区间和转折温度等有所改变,可使PTC强度提高1～2个数量级,同时力学性能也有改善。

HDPE/CaCO_3纳米复合材料的自由体积及其界面特性

采用熔融共混方法,制备了不同纳米碳酸钙(CaCO3)颗粒含量的高密度聚乙烯(HDPE)纳米复合材料,测量了复合材料的力学性能,观察到在纳米颗粒含量为6%时,其冲击强度有较大提高.同时,用正电子湮没寿命谱(PALS)研究了不同纳米颗粒含量的纳米复合材料的自由体积特性和界面信息,并探讨了它们对材料宏观力学性能的影响.结果发现,复合材料中最长寿命τ3变化不大,但其强度I3有明显减小;第二寿命分量与纳米复合材料中纳米CaCO3颗粒和HDPE链段之间的界面结构密切相关.

偶联处理对HDPE/炭黑复合材料PTC性能的影响

以HDPE/工业炭黑 (CB)复合材料为研究对象 ,考察了炭黑及偶联剂种类、用量对高分子PTC(正温度系数 )导电材料性能的影响 ,并探讨了偶联接枝机理 ,从理论上对改性效果进行了分析。结果表明 ,对炭黑 (尤其是槽法炭黑 )进行表面处理可显著提高复合材料的电导率 ,减小NTC(负温度系数 )效应 ;钛酸酯偶联剂具有最佳改性效果 ,可明显改善炭黑粒子分散状态 ,增强材料的PTC效应 ,其最佳用量为 1%。

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。

磺酸掺杂煤基聚苯胺/HDPE导电复合材料的制备研究

煤基聚苯胺 (CBP)是一类有着广阔应用前景的导电填料。本文用热掺杂法制得DBSA掺杂态CBP ,并采用熔融共混工艺 ,制备出HDPE/CBP DBSA导电复合材料。结果表明 :70℃下退火2h ,DBSA :CBP =1 6 (质量比 ) ,该条件下电导率为 0 179s/cm ;红外光谱说明DBSA对CBP起到了较好的掺杂作用。复合体系中CBP -DBSA含量为 13%时 ,复合材料的电学。

iPP/HDPE/CB复合材料的制备及反常的温度-电阻效应

近年来,对于复合材料的温度-性能关系的研究越来越多[1~4],其中炭黑（CB）填充聚合物基复合材料的正温度系数（PTC）特性得到了广泛关注[5~10].当导电复合材料用于电磁屏蔽方面时[11],

竹粉含量及粒径对竹塑复合材料性能的影响

以竹粉和高密度聚乙烯为原料,通过混炼、平板热压制备竹粉/HDPE复合材料,研究竹粉含量和粒径大小对复合材料的吸湿、吸水性以及力学性质的影响。试验结果表明:随着竹粉添加量的增加,竹塑复合材料的吸湿、吸水性能也逐渐增大,同时,当竹粉粒径变小时,复合材料的吸湿、吸水性能也增大;复合材料的冲击强度随着竹粉含量的增加而减小,而拉伸强度与弯曲强度随着竹粉含量增加而增大,但当竹粉含量超过50%,这些强度反而降低;随着竹粉粒径增大,抗冲击强度逐渐降低,而拉伸强度与弯曲强度增大,但当粒径超过180μm时,这两个强度则开始下降。

聚乙烯自增强复合材料损伤过程的声发射特征

复合材料在承受外载时,声发射可产生于基体破裂、纤维-基体界面脱粘和纤维断裂等。测定了UHM-WPE/HDPE复合材料在拉伸载荷作用下的声发射(AE)振幅信号。对特殊试样,即预测到断裂有明确方式,如纤维-基体界面脱粘、基体破裂、纤维断裂和分层等的试样,实施加载直至破坏。用扫描电子显微镜(SEM)观测试样的断裂表面,对产生于若干特殊损伤类型的AE信号进行了鉴别。在相同加载条件下,完成了不同种类的UHM-WPE/HDPE准各向同性层合板声发射检测。结果在特殊试样损伤类型与声发射信号事件振幅之间建立了对应关系,揭示了上述各种准各向同性层合板损伤扩展过程的AE特征与损伤破坏机制。各种准各向同性层合板试样的声发射事件累计数对拉伸应力关系曲线相异,其相同损伤类型发生时所对应的拉伸载荷水平不等,表明它们的铺设角度和铺设顺序对损伤演变过程有显著的影响。结果证实了它们的最终破坏由严重层间分层造成。

造纸污泥基础特性及其在复合材料中的应用

以造纸污泥的基础理化特性和资源化利用为研究对象,利用扫描电镜能谱仪(SEM-EDS)对污泥的微观形态和元素组成进行了分析,探讨了造纸污泥含量对木塑复合材料力学性能及吸水性能的影响。结果表明:造纸次级污泥pH值为中性,污泥中84.49%的纤维长度在250μm以下;造纸污泥可以替代部分纤维,用以增强木塑复合材料的性能,随着造纸污泥含量的增加,造纸污泥/木纤维/HDPE复合材料的冲击性能、吸水性能得到显著改善,但弯曲性能下降。当造纸污泥含量为30%时,复合材料的冲击强度为8.54 kJ/m^2,与未添加造纸污泥相比,提高了36.64%。

玻璃纤维的偶联/接枝改性及其对HDPE/竹粉复合材料性能的影响

通过熔体共混制备了玻璃纤维(GF)增强的高密度聚乙烯(HDPE)/竹粉(BF)复合材料(HDPE/BF)。为了增强GF与基体之间的相互作用,先用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷对GF进行处理,在GF表面引入双建,然后在熔体共混过程中加入少量过氧化二异丙苯,引发双建与基体之间的接枝反应,使GF与HDPE产生化学键合。通过弯曲和冲击实验测试了复合材料的力学性能,通过热失重和维卡软化点表征了复合材料的热性能,并用扫描电子显微镜观察了复合材料的形貌结构。结果表明,通过偶联/接枝的协同改性,GF与基体之间的界面相互作用增强,使HDPE/BF复合材料的力学性能和热性能得到大幅提高。