AC/ZnO发泡剂系对植物纤维增强淀粉复合发泡材料性能的影响

用偶氮二甲酰胺(AC)/氧化锌(ZnO)作为发泡剂系制备植物纤维增强淀粉复合发泡材料并讨论其含量对该材料性能的影响。通过TGA曲线确定偶氮二甲酰胺(AC)/氧化锌(ZnO)的最佳比例为2∶1;在温度为25℃,RH=50%的环境下保持7d,通过力学性能检测,该材料具有良好的拉伸强度和断裂伸长率,分别为6.38MPa、91.3%;通过回弹率和孔隙率计算分析得出结论:AC/ZnO发泡剂系对复合发泡材料发泡效果有显著的影响,当AC/ZnO发泡剂系含量为总质量的1.5%时,复合发泡材料具有最佳回弹性和最高孔隙率,分别为87.6%、91.6%。

不同发泡剂制备废纸浆增强淀粉基复合发泡材料性能的对比

分别以水、碳酸氢氨、偶氮二甲酰胺/氧化锌(m(AC)/m(ZnO)=2∶1)为发泡剂,废纸浆为增强体,木薯淀粉为基质,聚乙烯醇(PVA)为增韧体,甘油和尿素作为复合增塑剂,辅以其它的各种助剂,利用挤出发泡法制备出可生物降解复合发泡材料,它们分别记作WPS、NPS、APS。并分别讨论和比较这些发泡材料的密度、发泡倍率、吸水性、热稳定性以及泡孔形态。研究结果显示,随着发泡剂含量的增加材料的表观密度先减少后增加,发泡倍率、吸水率则先增加后减少;NPS的热稳定性能最佳,APS稳定性次之,WPS稳定性最差;随着发泡剂含量的增加,材料泡孔数量先增加后减少,孔径先减小后增大,APS泡孔大小较WPS、NPS分布均匀,泡孔数量较WPS、NPS分布多。

废纸浆增强HDPE复合材料的力学性能

将废旧瓦楞纸板粉碎制浆,与高密度聚乙烯通过注塑成型制备废纸浆/HDPE复合材料。研究了废纸浆含量,相容剂HDPE-g-MAH和LDPE-g-GMA,加工助剂S-105、TKM-M80和Deoflow A对废纸浆/HDPE复合材料力学性能的影响,通过扫描电镜SEM分析了复合材料的冲击断面,结果表明,HDPE-g-MAH和TKM-M80共同增容的废纸浆/HDPE复合材料的力学性能得到明显提升。SEM电镜分析表明,经HDPE-g-MAH和TKM-M80增容后的复合材料,纸浆纤维和HDPE界面模糊,相容性很好。

废纸浆/HDPE复合发泡材料的流变行为及发泡形态

将废旧瓦楞纸板粉碎制浆,与HDPE(高密度聚乙烯)通过模压成型制备了废纸浆/HDPE发泡复合材料。利用英国Rosand双料筒毛细管流变仪,在线研究了发泡剂AC含量、废纸浆含量、温度以及吸热、放热和平衡发泡剂对废纸浆/HDPE复合发泡材料的流变行为的影响,并在SEM下观察了不同AC含量和废纸浆含量对发泡形态的影响。结果表明:废纸浆/HDPE复合发泡材料熔体表现为假塑性流动特征,当剪切速率达到600s-1时,出现管壁滑移现象。发泡剂AC能明显降低熔体黏度,随着AC含量的增加,熔体黏度下降。随着废纸浆含量的增加,熔体黏度增加。当剪切速率小于275s-1时,随着温度的升高,熔体黏度降低;当剪切速率大于275s-1时,熔体黏度反而随着温度的升高而升高。当剪切速率小于325s-1时,吸热型发泡剂(NaHCO3)熔体黏度最高;当剪切速率大于325s-1时,放热型发泡剂AC熔体黏度最高。通过SEM观察发现,随着发泡剂AC含量的增加,泡孔数量增加,孔径变小;随着废纸浆含量的增加,泡孔数量减小,孔径增大,泡孔合并现象严重。

废纸浆纤维增强淀粉基复合发泡材料的制备及其性能

以NH4HCO3为发泡剂,废纸浆纤维为增强体,玉米淀粉、PVA为基质,甘油和尿素作为复合增塑剂,辅以其它的各种助剂,利用挤出发泡法制备出一种可生物降解的复合发泡材料。并分别讨论该发泡材料的密度、发泡倍率、吸水性、回弹性以及泡孔形态。研究结果显示,材料的密度随着发泡剂含量的增加先减少后增加,当发泡剂含量为1.2%时,材料的密度最小为0.16g/cm3;发泡倍率、吸水率、线性尺寸变化量均随着发泡剂含量的增加先增加后减少,且在发泡剂含量为1.2%时,均达到最大值;随着发泡剂含量的增加,材料泡孔数量先增加后减少,孔径逐渐增大;当废纸浆含量为20%时,材料的泡孔数量多,孔径较小且分布比较均匀;当复合增塑剂含量为30%时,淀粉与废纸浆相容性较好,材料泡孔数量较多,且泡孔大小分布均匀。

淀粉/PVA复合材料挤出发泡片材的制备及性能

以木薯淀粉、聚乙烯醇(PVA)为基质,Na HCO_3为发泡剂,甘油和一定浓度Na OH水溶液按配比作为复合增塑剂改性淀粉,辅以其他各种助剂,利用单螺杆发泡片材挤出机熔融挤出发泡制备一种可生物降解的复合发泡材料。重点探究了淀粉含量、甘油/Na OH水溶液复合增塑剂含量对复合发泡材料表观密度及回弹率的影响,Na HCO_3发泡剂含量对复合发泡材料发泡形态的影响。研究结果表明:随着淀粉含量、甘油/Na OH水溶液复合增塑剂含量的增加,材料表观密度先减小后增大,回弹率则先增大后减小,当淀粉含量为55份,PVA含量为45份,甘油/Na OH水溶液复合增塑剂含量为20份时,材料的表观密度及回弹率表现最佳,发泡剂Na HCO_3含量为3份时,材料泡孔形态表现最佳。

废纸浆增强玉米淀粉基复合材料的制备及其力学性能研究

以甘油和尿素作为混合塑化剂、废纸浆为增强体,玉米淀粉、聚乙烯醇为基体,利用熔融共混法制备了废纸浆增强玉米淀粉复合材料。研究了混合增塑剂、废纸浆、水含量、氢氧化钠浓度对复合材料力学性能的影响。力学性能测试结果表明,甘油和尿素混合塑化剂对复合材料有反增塑作用,当甘油/尿素含量分别为10/20份时,拉伸强度最佳为10.26MPa;氢氧化钠浓度为4%时,复合材料综合力学性能最好;废纸浆对复合材料有增强作用,当含量为35份时,拉伸强度最佳为11.35MPa;随着含水率的增加,材料的拉伸强度降低,断裂伸长率先增加后降低;扫描电镜观察发现,甘油和尿素混合塑化剂能够增塑淀粉,很好的改善废纸浆和玉米淀粉之间的相容性。

基于ANSYS的新型瓦楞纸板结构的有限元分析

借助有限元分析软件ANYSYS10.0,对传统V型瓦楞纸板在静定载荷作用下的力学性能进行了数值模拟,结合U型、UV型瓦楞芯纸结构,设计了O型和不倒翁型两种新型瓦楞芯纸结构,并对所有5种结构纸板的力学性能进行了对比模拟实验。结果表明:V型纸板具有很好的抗压性能,且抗压强度与V形夹角有关;不倒翁型结构瓦楞纸板同时具有良好的抗静压强度和抗冲击性能;各种纸板应力较大区域都集中在各层的粘接处,表现为纸板的应力集中点。

废纸浆/ABS复合材料的性能研究

研究了废纸浆、马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS-g-MAH)用量以及发泡对废纸浆/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)复合材料的力学性能和吸水率的影响;通过扫描电镜SEM分析了SEBS-g-MAH对未发泡和发泡废纸浆/ABS复合材料的增容效果。结果表明:废纸浆用量为30份和SEBS-g-MAH用量为20份时,未发泡和发泡复合材料的拉伸性能和缺口冲击强度都达到最佳;吸水率随纸浆用量的增加而增加,SEBS-g-MAH用量为20份时,未发泡和发泡材料吸水率都达到最低。发泡后的复合材料的拉伸强度降低,冲击性能和吸水率升高。SEBS-g-MAH能有效地改善ABS和纸浆的界面相容性。

木塑复合材料挤出料条空心现象的研究

研究了聚丙烯/木粉木塑复合材料挤出料条的空心现象,通过木粉处理、塑料处理、加工工艺、冷却环境等方面对其进行研究,分析了挤出料条在空气中和水浴中的冷却过程。研究表明主要是由于冷却机理不同引起而料条的中空现象,这对木塑复合材料的加工具有重要指导意义。

基于BP神经网络的淀粉/EVA复合发泡材料流变性能预测模型及应用

以聚乙烯醋酸乙烯酯(EVA)添加质量分数、甘油添加质量分数、Na HCO3添加质量分数为3个输入量,以淀粉/EVA复合发泡材料熔体的黏度值为输出量,建立了3层BP(back propagation)神经网络模型,并通过毛细管流变仪对复合发泡材料的熔体黏度进行测试,将其正交试验结果作为样本进行训练。研究结果表明,该BP神经网络模型能较为准确地预测复合发泡材料的流变性能;同时发现,随着EVA添加质量分数的增加,复合发泡材料的熔体黏度增加;而随着甘油添加质量分数的增加和Na HCO3添加质量分数的增加,所得复合发泡材料的熔体黏度均下降。

淀粉/PVA挤出发泡复合材料的流变行为及泡孔形态

将木薯淀粉、聚乙烯醇(PVA)及其他各种助剂共混,通过挤出成型制备了一种可生物降解的复合发泡材料。采用L16(45)正交试验,探讨了淀粉添加质量分数、NaHCO_3发泡剂添加质量分数、甘油/NaOH水溶液复合增塑剂添加质量分数、温度及剪切速率对淀粉/PVA发泡复合材料流变行为的影响,并采用SEM研究了不同熔体黏度对材料泡孔形态的影响。研究结果表明,随着淀粉添加质量分数的增加,材料的熔体黏度升高;随着NaHCO_3发泡剂和甘油/Na OH水溶液复合增塑剂添加质量分数的增加,材料的熔体黏度下降;随着温度的升高和剪切速率的加大,材料的熔体黏度先降低后升高,在温度为145℃、剪切速率为500 s-1时,材料的熔体黏度最低;当熔体黏度为1 600 Pa·s时,材料的泡孔形态较佳。

一种注塑机锁模系统的理论计算与模拟分析

在肘杆式、液压直压式、伺服电机直压式三种注塑机锁模机构优缺点基础上提出了利用金属材料热胀冷缩性质实现模具锁紧的锁模系统。分别从材料选择、加热及冷却过程等方面对该系统进行了理论计算,最后利用ANSYS10.0有限元分析软件对该系统在特定工况下的工作性能进行了全真模拟分析。结果表明,该锁模系统是一种精密、稳定、安全、无污染、快速高效的锁模系统。

基于WORKBENCH的液化气钢瓶的力学性能模拟

建立并离散生成了液化气钢瓶的有限元模型，模拟分析了其在定载下的静态力学性能、振动模态以及疲劳性能。结果表明：液化气钢瓶的失效部位主要在瓶身及接管与封头的连接处，且这些位置的剪切作用非常大；在自由振动条件下，液化气钢瓶奇数阶振型与相应偶数阶振型一致，其振动频率之差小于0.5 Hz；第1和2阶振型表现为液化气钢瓶绕底座支撑偏离轴心的摇摆振动，以后各阶振型均表现为瓶身的径向收缩振动；当液化气钢瓶所受载荷低于当前载荷（1.7 MPa）的70%时，疲劳结果不会发生显著变化，位于70%～100%之间时所受载荷大小对疲劳结果的影响非常大。

发泡废纸板纤维/LDPE复合材料的加工流变性及泡孔形态

以废弃瓦楞纸板纤维和低密度聚乙烯(LDPE)为基体辅以相应的相容剂、润滑剂和发泡剂,利用挤出发泡法制备了发泡废纸板纤维/LDPE木塑复合材料。通过熔融指数仪研究了废纸板纤维含量、相容剂马来酸酐接枝聚乙烯(MAH-g-PE)的用量、润滑剂的种类与用量以及发泡剂偶氮二甲酰胺(AC)的用量对该复合材料加工流变特性的影响;并利用SEM观察不同熔融指数的复合材料对泡孔形态的影响。结果表明:随着废纸板纤维含量的增加,复合材料的熔融指数(MFI)迅速下降;MAH-g-PE增加了纤维填料与树脂基体之间的相互作用,复合材料的熔融指数随着相容剂用量的增加先降低后升高,其含量的转变点为15%;PE蜡对复合材料的综合润滑作用最明显,复合材料的熔融指数随着PE蜡的含量呈近线性变化;AC发泡剂的加入降低了复合材料的熔融指数,AC发泡剂的含量超过5%将使复合材料产生明显的壁滑移;随着熔融指数的增加,复合发泡材料的泡孔逐渐变大,当熔融指数为1.5时,泡孔大小适中且分布均匀。

废纸板纤维/淀粉发泡复合材料加工流变特性及泡孔形态

将废旧瓦楞纸板粉碎制取废纸板纤维,与玉米淀粉、聚乙烯醇共混辅以发泡剂偶氮二甲酰胺-氧化锌(AC-ZnO),利用注塑发泡法制备废纸板纤维/淀粉发泡复合材料。采用双料筒毛细管流变仪,研究了甘油-邻苯二甲酸二辛酯(G-DOP)混合塑化剂含量、废纸板纤维含量、相容剂聚丙烯酸(EAA)含量、AC-ZnO含量以及温度对废纸板纤维/淀粉发泡复合材料的流变行为的影响,采用SEM研究了不同熔体黏度对泡孔形态的影响。结果表明:废纸板纤维/淀粉发泡复合材料熔体流动特征表现为假塑性。随着混合塑化剂含量的增加,熔体黏度下降;随着废纸板纤维含量的增加,熔体黏度增加;随着EAA含量的增加,熔体黏度增加;随着AC-ZnO含量的增加,熔体黏度下降;随着温度的升高,熔体黏度先降低后升高。随着熔体黏度的降低,泡孔数量减小,孔径增大,当熔体黏度为900Pa·s时,泡孔合并现象严重。