基于响应面法的松木粉/TPS复合材料制备工艺优化

以松木粉和热塑性淀粉(TPS)为主要原料,PE为胶黏剂,AKD为改性剂,利用响应面Box-Behnken试验设计方法研究不同松木粉含量、模压温度、保压时间、模压压力对松木粉/TPS复合材料主要力学性能的影响,分析优化模压制备工艺。结果表明:松木粉/TPS复合材料较佳的模压制备工艺参数为:松木粉含量42%,模压温度151℃,模压压力14 MPa,保压时间11.2 min。在此条件下制备的松木粉/TPS复合材料的弯曲强度、拉伸强度和冲击强度分别为15.7、7.41 MPa和3.43 kJ/m~2,与响应面预测值的误差均在6%以内,该模型预测的响应变量可信度高。

橡胶粉与TPS复合改性沥青及排水性沥青混合料性能研究

将废旧轮胎橡胶粉(CR)与TPS(Tafpack Super)改性剂进行复配,基于针入度评价体系、高黏改性沥青黏度、粘韧性评价体系和PG分级体系研究橡胶粉和TPS改性剂掺量对CR/TPS复合改性沥青高低温性能、流变特性和粘韧性能的影响,并分析了CR/TPS复合改性沥青混合料的路用性能。结果表明,CR/TPS复合改性沥青具有高黏、高弹、高软化点、优良的低温延展性和恢复性能;(16%~20%)CR+(8%~10%)TPS复合改性排水性沥青混合料比14%TPS改性排水性沥青混合料具有更好的水稳定性和低温抗裂性能。

松木粉/聚醚砜树脂复合材料的制备及选择性激光烧结试验

以松木粉、聚醚砜树脂为材料,用SHR-10A型高速混合机制备松木粉/聚醚砜树脂复合粉末;用HRPS-ⅢA型激光粉末烧结快速成型机,遴选出复合粉末可用于选择性激光烧结工艺参数及适宜的预热温度,烧结成型。测量了不同松木粉质量比对复合粉末力学性能的影响,观察并测量了输入不同的能量密度时,烧结试件的成型效果和力学性能。结果表明:随着松木粉质量比的增加,木塑复合材料的力学性能降低。对于松木粉质量比为20%的木塑复合粉末,当输入的能量密度为0.128 J/mm3时,复合粉末即可成型;当输入的能量密度为0.312J/mm3时,木塑复合材料的拉伸强度达到4.846 5 MPa,弯曲强度为8.215 2 MPa,冲击强度为1.257 4 MPa,此时力学性能最强;若输入的能量密度大于0.312 J/mm3时,出现过烧现象,力学性能下降。采用扫描电镜对烧结件断面的形貌进行了表征。

松木粉/PVC复合材料蠕变性能研究

研究了松木粉不同添加量和不同应力水平条件下,松木粉/PVC复合材料的短期蠕变性能。研究结果表明,松木粉/PVC复合材料蠕变性能与松木粉添加量和应力水平强烈相关;采用Burgers模型可以很好地拟合试验得到的蠕变曲线,并进一步找到了各拟合参数与松木粉添加量和应力水平之间的回归方程式,为开发新的复合材料的配比和使用稳定性提供参考。

自清洁超疏水无胶纳米纤丝化复合材料的制备及其性能

以松木纤维为原料,通过机械胶膜法将松木纤维和改性贝壳粉体有效地复合在一起,再通过无胶热压得到高机械性能、自清洁超疏水复合材料。借助扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)对复合材料的形貌结构、化学组分的主要基团和元素变化进行分析,对其润湿性能进行探索以确定自清洁超疏水特性。结果表明:SEM显示贝壳粉体与松木纤维能够有效地粘合在一起;木质纤维素复合材料FTIR谱图显示,在1498 cm^-1处的离子的晶格振动峰变宽,即木质纤维素复合材料与改性贝壳粉体发生化学吸附,即活化改性产生新的化学键;XPS图谱显示通过OH-键在自清洁超疏水木质纤维素复合材料表面上附着有改性贝壳粉体;木质纤维素复合材料表面水接触角为153°,表面的石墨粉被滚动的水滴带走,水滴中充满了污染物,显示出自清洁能力,形成一个清洁的表面;纳米木质纤维素/甲壳素复合材料的静曲强度、弹性模量、内结合强度分别为34.04、7043、0.955 MPa;同时还表现出一定的尺寸稳定性,及吸水厚度膨胀率仅为3.32%。