CS改性WF/HDPE复合材料性能研究

通过单因素方差试验方法,研究了壳聚糖(CS)用量对木粉(WF)/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料界面相容性、力学性能、吸水性能和抑菌性能的影响,并采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的微观结构进行了表征。结果表明:CS能够改善WF/HDPE复合材料的界面相容性、力学性能,并赋予复合材料一定的抑菌性能。添加CS质量分数为6%时,WF/HDPE复合材料的综合性能最佳。

多功能磷酸酯共聚物阻燃HDPE木塑复合材料的性能

以1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷、多聚磷酸、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、双酚A型环氧树脂和三聚氰胺为原料合成磷酸酯共聚物,以其为阻燃剂对高密度聚乙烯(HDPE)/木粉(WF)木塑复合材料进行阻燃改性,并评价了阻燃剂含量对复合材料阻燃性能、力学性能和热性能的影响。结果表明:集酸源、气源和碳源为一体的磷酸酯共聚物的热稳定性明显高于常规磷系阻燃剂,阻燃剂含量为20%(w)时,HDPE/WF复合材料的垂直燃烧等级达到UL 94 V-0级,极限氧指数高达31.5%,残炭量提高了21.5%(w);随阻燃剂含量增加,复合材料的拉伸强度呈先上升后下降的趋势。

木粉/HDPE复合材料的力学性能与流动性能

用木粉与高密度聚乙烯 (HDPE)复合制备了能代替木材的复合材料。考察了木粉含量、粒度、界面相容剂用量对复合材料力学性能、流动性的影响。结果表明 ,复合材料的弯曲强度随木粉含量的增加而提高 ,冲击强度随木粉含量的增加而下降 ;弯曲强度随木粉粒度减小显著降低 ,而冲击强度先有所升高而后降低 ;界面相容剂能有效改善材料的性能 ,其较佳用量约为 5 % (质量分数 )

磷酸脒基脲与聚磷酸铵协同阻燃的木粉/HDPE复合材料

采用锥形量热仪(CONE)、极限氧指数(LOI)、热重分析(TGA)和力学试验等研究手段,分析聚磷酸铵(APP)、磷酸脒基脲(GUP)及二者复配(GUP/APP)对木粉/高密度聚乙烯(WF/HDPE)复合材料燃烧性能、热降解行为以及力学性能的影响。CONE研究结果表明:APP可显著降低WF/HDPE复合材料的热释放,但同时也使得复合材料的烟释放增加;将GUP与APP按适当比例复配不仅可以有效抑制复合材料的热释放,而且可以降低烟释放速率,表现出较好的协同阻燃和抑烟作用。TGA结果表明:GUP与APP复配使得WF/HDPE复合材料的初始热分解温度降低,残炭产率提高。此外,GUP和APP复配阻燃WF/HDPE复合材料具有较高的氧指数和较小的力学性能损失。

EVA/HDPE/木粉复合发泡材料的制备与表征

通过熔融共混和模压成型制备了乙烯醋酸乙烯酯(EVA)/高密度聚乙烯(HDPE)/木粉环境友好型鞋底发泡材料。并对其结晶性、微观形貌和拉伸强度进行了研究分析。结果表明:木粉适当地调节了共混物的结晶度,HDPE和木粉的共同作用使发泡材料的泡孔结构更好,钛酸酯偶联剂改善了木粉和聚合物基体的相互作用,当木粉用量为20份时复合发泡材料的力学性能较好。

玄武岩纤维增强橡胶木粉/回收HDPE复合材料性能的研究

为改善传统木塑复合材料强度性能较差,采用亲油性玄武岩纤维增强进行改性。结果表明,亲油性玄武岩纤维与橡胶木粉/回收高密度聚乙烯(RHDPE)复合材料界面结合良好,随着玄武岩纤维含量的增加,复合材料的弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度均呈现先上升后下降趋势,且在玄武岩纤维添加质量分数为5%时,达到最大值,比未添加玄武岩纤维时分别提高了54.5%、36.6%和31.4%。随着玄武岩纤维含量的增加,复合材料的吸水率呈明显下降趋势。

杨木粉/HDPE复合材料制备与性能研究

以马来酸酐接枝聚乙烯(MA-g-PE)为偶联剂,借助双螺杆挤出机和单螺杆挤出机采用注塑法制备了杨木粉/高密度聚乙烯(HOPE)木塑复合材料。使用万能材料试验机研究了该复合材料的力学性能,并考察了该材料的吸水性和热膨胀性能。结果表明:杨木粉含量为60%时,制备的木塑复合材料力学性能最佳;随杨木粉含量增加,复合材料吸水率增加,木粉含量一定时,随实验时间增加,复合材料吸水率增加并呈现饱和趋势;随杨木粉含量增加,复合材料线性膨胀系数呈下降趋势。

乙烯-丙烯酸共聚物原位接枝木粉及其对HDPE/木粉复合材料性能影响研究

采用一步法制备了高密度聚乙烯(HDPE)/乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)原位接枝木粉复合材料,并研究了EAA含量、木粉含量和不同丙烯酸(AA)含量的EAA对HDPE/木粉复合材料拉伸和弯曲性能的影响规律。在HDPE/木粉复合材料熔融混合过程中,在热和剪切力的作用下,EAA分子链上的—COOH与木粉(WF)表面的—OH发生化学反应,实现了对木粉的原位接枝,提高了木粉与HDPE的相容性,从而提高了HDPE/木粉复合材料的拉伸和弯曲性能。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热失重分析(TG)表征了EAA对木粉的原位接枝,并采用高低温双立柱试验机研究了HDPE/木粉复合材料的拉伸、弯曲性能。研究表明,EAA在HDPE/木粉复合材料的熔融制备过程中成功地接枝到了木粉表面,提高了木粉与HDPE的相容性及HDPE/木粉的拉伸和弯曲强度。

引发剂活性和挤出温度对HDPE木塑复合材料反应增容的影响

研究试图通过引发剂与马来酸酐实现高密度聚乙烯和木粉间的反应增容,以改善木塑复合材料的热性能和力学性能。利用双螺杆挤出机同步实现了高密度聚乙烯与木粉的均匀混合、马来酸酐与高密度聚乙烯的接枝和接枝共聚物与木粉表面羟基的界面反应。通过扫描电镜观测了复合材料冲击断面的形貌,测试了复合材料的负荷变形温度和力学性能。分析了引发剂活性和挤出温度对复合材料反应增容的影响。结果表明,用中等活性的过氧化二异丙苯与马来酸酐增容后,复合材料木塑两相间的结合情况明显改善,负荷变形温度、拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度和断裂伸长率明显提高;而高活性的过氧化苯甲酰与马来酸酐对复合材料的增容效果不佳。用过氧化二异丙苯与马来酸酐增容时,挤出温度升高,马来酸酐的最佳增容用量前移。

木粉增强HDPE复合材料的制备及其性能研究

以废弃木粉为增强材料,采用双螺杆挤出机,制备木粉增强高密度聚乙烯复合材料,研究改善木粉增强高密度聚乙烯复合材料力学性能的途径。结果表明,随着木粉加入量的增加复合体系的力学性能得到明显改善;通过适当的方法对木粉进行表面处理、对基体树脂进行改性,可以有效地提高复合体系的界面粘接强度,大幅度改善复合体系的力学性能;采用短切玻璃纤维与木粉组合,可以获得力学性能很高,能作为结构材料使用的复合材料。

不同聚乙烯基塑木复合材料的性能

采用注塑工艺制备高密度聚乙烯(HDPE)基、低密度聚乙烯(LDPE)基及HDPE、LDPE混合基塑木复合材料(WPC),同时制备了纯HDPE及LDPE试样,对比研究了不同试样的吸水率、吸水尺寸稳定性、受热尺寸稳定性、耐冷热循环性、抗低温冻融性及抗冲击性能。结果表明,纯塑料的吸水率及吸水后尺寸变化率均较低,但是,受热后正反面尺寸变化相差较大,冷热循环后尺寸变化较大;当形成WPC后,试样的吸水率及吸水后尺寸变化率显著升高,其中,HDPE与LDPE混合基体的WPC的吸水率最高,其值为1.57%,宽度和厚度尺寸变化率分别为0.11%和1.08%;受热后,正反面尺寸变化率差值减小,耐冷热循环能力得到显著提升;HDPE及其WPC的弯曲强度与LDPE及其WPC相比较高,但是,后者的抗冻融性能及抗冲击性能与前者相比较好。

竹粉/高密度聚乙烯复合材料动态流变特性

为了了解木塑复合材料的动态流变特性,从而更好地提高产品的生产效率以及揭示界面复合机理,该文以竹粉/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料为研究对象,分别考察了铝钛偶联剂、硬脂酸钙润滑剂对复合材料流变特性的影响。利用密炼机对高密度聚乙烯与竹粉进行密炼混合,在此过程中根据情况添加适量的偶联剂或润滑剂,得到的复合块状材料经冷却破碎后注塑成型,并对注塑试样进行了系列动态流变测试,包括应变扫描、频率扫描,对比了2种温度下的应变扫描下的流变行为。应变扫描结果表明,添加助剂的复合体系比单纯竹粉/HDPE体系在更大的应变范围内属于线性弹性行为,通过低频区域的模量与频率关系的斜率分析表明,添加偶联剂和润滑剂有助于促进竹粉在塑料基体中的均匀分散,动态黏度与损耗黏度之间的关系揭示了偶联剂以及润滑剂均在一定程度上促进了竹粉与聚乙烯塑料之间的界面结合,为木塑复合材料生产过程助剂的使用提供了一定的理论参考依据。

木粉的碱化处理对木塑复合材料性能的影响

采用木粉填充高密度聚乙烯(HDPE)制备复合材料。为增强亲水性的木粉和憎水性的HDPE基质之间的化学亲和力,对木粉碱化处理。研究了相容剂用量和木粉的碱化处理对复合材料力学性能的影响。结果显示,马来酸酐接枝HDPE可明显提高复合材料的力学性能,表现出很好的增容效果;与用未碱化处理的木粉填充的复合材料相比,木粉的碱化处理使复合材料的弯曲强度和弯曲模量分别下降20.4%和36.2%;在不使用相容剂的情况下,木粉的碱化处理也会使复合材料的拉伸强度下降,但在使用适量相容剂后,则可使复合材料的拉伸强度从未处理时的30.3MPa提高到36.5MPa,与纯HDPE相比,拉伸强度提高了44.8%。

木纤维含量对木塑复合材料蠕变特性的影响

测试了不同木纤维含量(质量分数)的木塑复合材料的24h蠕变应变和24h回复应变,分析了木纤维含量对木塑复合材料蠕变特性的影响,并采用十元件广义Kelvin模型和Findley幂律模型对木塑复合材料24h蠕变曲线进行了拟合.测试分析了温度对木塑复合材料蠕变特性的影响.结果表明:在各测试条件下增加木纤维含量都有助于提高木塑复合材料的抗蠕变应变能力.当木纤维含量由50%增加到70%时,木塑复合材料的弯曲强度和弹性模量显著升高,24h蠕变应变减小了58%左右;当木纤维含量由50%增加到70%时,木塑复合材料回复应变差别没有蠕变应变差别那么显著.在10%和20%加载应力水平下,50%与60%木纤维含量的木塑复合材料24h蠕变回复率接近,而在30%加载水平下,60%和70%木纤维含量的木塑复合材料24h蠕变回复率接近.十元件广义Kelvin模型和Findley幂律模型均可较好地拟合木塑复合材料的24h蠕变曲线.温度升高使木塑复合材料的蠕变应变增大;在一定温度范围内增加木纤维含量有利于抑制木塑复合材料的蠕变应变.

木质填料种类及含量对木塑复合材料性能的影响

研究了木质填料的种类和含量对木塑复合材料性能的影响。实验发现:随着木粉、竹粉含量的提高,复合材料的拉伸强度、维卡软化温度、弯曲强度和弯曲模量都得到了较大幅度的提高,冲击强度、断裂伸长率和熔体流动速率有所下降。不同粒径和不同种类的木质填料对复合材料的力学性能也有明显的影响,以100目木粉制得复合材料的性能最好,DSC实验数据分析表明:木粉、竹粉含量的变化对复合材料体系的熔融温度有影响;SEM扫描冲击断口形貌表明:相容剂能够有效改善木粉与HDPE界面的相容性,提高界面黏合力,从而使复合材料的性能得到提高。

木粉粒径对木塑复合材料性能的影响

采用不同粒径的木粉填充高密度聚乙烯制备木塑复合材料,研究了木粉粒径对本塑复合材料力学性能和加工流动性的影响。结果表明:木粉粒径对复合材料性能的影响十分明显,较大粒径的木粉有利于复合材料弯曲性能和冲击强度的提高。木粉粒径从100μm增加到850μm,复合材料弯曲强度增加10.4%,弯曲模量增加56.3%,冲击强度增加14.6%。随木粉粒径的增大,拉伸强度呈现先上升后下降的趋势,在200μm时出现最大值。木粉粒径对熔体流动速率(MFR)和密度的影响十分明显,大粒径的木粉使复合材料具有较高的MFR和较低的密度。

铝酸锶荧光竹塑复合材料的制备及性能研究

以高密度聚乙烯(HDPE)、竹粉、铝酸锶荧光粉和马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)为原料,通过密炼和注塑制备得到铝酸锶荧光竹塑复合材料。利用紫外-可见光分光光度计、荧光分光光度计、电子万能试验机、摆锤冲击仪和热重分析仪表征了铝酸锶荧光粉对复合材料的荧光性能、力学性能和热稳定性的影响,利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)对铝酸锶荧光竹塑复合材料的拉伸断面的形貌进行观察。结果表明,随着铝酸锶荧光粉含量的增加,铝酸锶荧光竹塑复合材料的发光强度先增大后减小再增大,其弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度和冲击强度均先增大后减小;场发射扫描电镜显示,随着铝酸锶荧光粉含量的增大,铝酸锶荧光粉在复合材料基体中的分散性变差,团聚增多,界面结合变差;热失重(TG)曲线和一阶微分(DTG)曲线分析表明,铝酸锶荧光竹塑复合材料的热失重为双阶失重过程,第一阶段为竹粉热降解阶段,第二阶段为基体HDPE热降解阶段,随着铝酸锶荧光粉含量的增加,铝酸锶荧光竹塑复合材料的热稳定性增强。

高密度聚乙烯/植物纤维复合材料性能研究

采用双螺杆挤出机制备了一系列的高密度聚乙烯(PE–HD)/木粉(WF)和PE–HD/秸秆粉(SF)复合材料,研究了马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)及丙烯酸酯接枝聚乙烯(PE-g-AE)的用量对复合材料的拉伸性能、冲击性能和熔体流动速率(MFR)的影响,并对PE–HD/WF与PE–HD/SF复合材料的性能进行了比较。结果表明,PEg-MAH和PE-g-AE均可增韧PE–HD/WF和PE–HD/SF复合材料,PE-g-AE的增韧效果总体上优于PE-g-MAH;PE-g-MAH和PE-g-AE降低了PE–HD/WF复合材料的拉伸强度,但对PE–HD/SF复合材料有一定的增强作用;PE-g-MAH和PE-g-AE可在一定程度上提高PE–HD/WF复合材料的MFR,而PE–HD/SF复合材料的MFR总体上随PE-g-AE用量增加而增大,随PE-g-MAH用量增加而减小;在PE-g-AE作用下,除拉伸强度外,PE–HD/SF复合材料的冲击强度、断裂伸长率、MFR总体上均高于PE–HD/WF复合材料;当PE-g-AE的用量为其与PE–HD总质量的5%时,PE–HD/SF复合材料的综合性能最佳。

纳米级蒙脱土对竹/塑复合材料性能的影响

为了改善竹/塑复合材料的性能,在竹粉、高密度聚乙烯复合材料的制备中,加入纳米级蒙脱土(NMMT)。试验结果显示,随着NMMT添加量的增加,竹/塑复合材料试样的吸湿率、吸水率均逐渐降低;静曲强度、弹性模量、拉伸强度和冲击性能,均呈现出先增强、后降低的趋势;复合材料的热稳定性亦得到改善。

高密度聚乙烯/木粉复合材料熔融性能及表面张力的研究

探讨了木粉及马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)对高密度聚乙烯(HDPE)/木粉复合材料熔融性能及表面张力的影响。结果表明:复合材料的起始熔融温度均略高于纯HDPE的,熔融峰的面积及形状介于纯木粉与纯HDPE之间,复合材料的表面张力及其极性组分均随木粉的质量分数逐渐增加。使用MAPE将提高复合材料熔融峰的面积,复合材料更难被熔化。质量分数为5%、10%的MAPE的复合材料的表面张力较低;而质量分数为15%及20%的MAPE的复合材料的表面张力与无MAPE的复合材料的基本相等。