MAPP-g-PEG增容聚丙烯木塑复合材料的研究

为了增强木粉与聚丙烯间的相容性,改善木塑复合材料的性能,制备马来酸酐接枝聚丙烯接枝聚乙二醇(MAPP-g-PEG)作为增容剂添加到聚丙烯木塑复合材料中,考察增容剂对制备的木塑复合材料的静曲强度、弹性模量、缺口冲击强度及吸水厚度膨胀率等指标的影响,采用扫描电镜观察材料的断面形貌.结果表明,添加MAPP-g-PEG增容剂后,木塑复合材料的静曲强度、弹性模量升高,缺口冲击强度增强,吸水厚度膨胀率降低.聚丙烯基体与木粉填料的界面结合紧密,且填料分散均匀,很好地改善了聚丙烯木塑复合材料的性能.     

马来酸酐接枝乙烯与辛烯共聚物对木粉/聚丙烯复合材料力学性能的影响

通过引入马来酸酐接枝乙烯与辛烯共聚物(MA-POE)提高了木粉/聚丙烯(WF/PP)复合材料的韧性,并通过动弹性模量分析探讨了MA-POE对WF/PP复合材料低温力学性能的影响。研究结果表明,加入MA-POE后复合材料冲击强度在-20℃和20℃条件下比未添加MA-POE的空白样分别提高了60%和68%;在常温下弯曲强度从41.70MPa升高到50.86MPa,提高了22%;MA-POE能够有效地降低WF/PP复合材料的弹性模量、储能模量和损耗模量,使三者都向低温偏移;采用MA-POE先与PP熔融共混后再与木粉混合的工艺可以进一步提高复合材的强度。动弹性模量分析证明添加MA-POE能够改善WF/PP复合材料的低温韧性。通过扫描电子显微镜也进一步印证了两相结合得到了改善。     

竹粉增强聚丙烯复合材料的吸水性和表面润湿性

研究了竹粉用量和马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)、硅烷(KH570)、钛酸酯(DN301)和铝锆(TL-4)偶联剂对竹粉增强聚丙烯发泡复合材料吸水性和表面润湿性的影响,材料表面的动态润湿性采用数学模型表征.结果表明,竹粉用量的增加会提高材料的吸水性和润湿性;偶联剂的加入会提高材料润湿性、降低其吸水性,且MAPP改善效果最佳,其次是KH570和TL-4,最后是DN301;竹粉用量为50份,未加偶联剂,1080 h后材料的吸水率为7.655%,添加偶联剂后,吸水率降低到1.646%-2.112%,竹粉用量为90份时,吸水率又增加到3.42%;竹粉用量为10-90份时,蒸馏水和甘油在材料表面的接触角衰减速率(K值)分别为0.0053-0.0081和0.0074-0.0103,加入偶联剂后,K值增大50%-67.7%.     

木纤维/聚丙烯复合材料界面相容性及增韧改性的研究

为了改善木纤维与聚丙烯之间的界面相容性,提高木塑复合材的刚度和韧性,该文利用马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）及马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯苯乙烯嵌段共聚物（SEBS-g-MAH）对其进行增强和增韧改性.静态力学性能测试结果显示,分别添加适量的PP-g-MAH及SEBS-g-MAH后,复合材料的力学性能有了明显的提高.通过动态力学分析和扫描电子显微镜分析,证明了木纤维与聚丙烯之间的界面结合有了明显的改善,添加PP-g-MAH和SEBS-g-MAH增强了木纤维和聚丙烯基体之间的粘合性,使两相结合得更加紧密,进而提高了木塑复合材的力学性能.      

碳酸钙原位改性植物纤维及其复合材料性能表征

为研究原位沉积对竹、杉木、黄麻3种植物纤维的表面改性效果,采用平压工艺制备了植物纤维增强聚丙烯复合材料,并通过SEM、原子力学显微镜、光学纤维接触角测量仪等方法分别表征了植物纤维的表面形貌、表面粗糙度、静态接触角、拉伸性能以及复合材料的断口形貌和力学性能。结果表明:CaCO3原位沉积改性对单根植物纤维的表面性能有显著影响,不仅提高了单根植物纤维的拉伸性能,还改善了植物纤维增强热塑性聚合物的界面性能,增强了复合材料的界面强度。原位沉积改性后,3种植物纤维表面均有CaCO3附着,杉木纤维的CaCO3上载量最高,达16.08%;竹纤维最低,为6.96%。改性竹纤维的表面粗糙度Rq值降低了32.95%,静态接触角增加了1.85%;改性杉木纤维的Rq值和静态接触角分别增加了42.51%、3.12%;改性黄麻纤维的Rq值增加了62.77%,静态接触角降低了0.4%。单根改性植物纤维的拉伸性能均有所提高,相同CaCO3原位沉积改性条件下,改性竹纤维的拉伸强度和弹性模量最大,分别为1 134.83 MPa、37.25 GPa。断口形貌SEM图中,改性植物纤维与聚丙烯结合紧密,复合材料的断裂主要以改性植物纤维的断裂为主,表明复合材料的界面性质得到改善。改性植物纤维增强聚丙烯复合材料的拉伸性能得到提高,而且其弹性模量的变化趋势与改性植物纤维CaCO3附着量的变化趋势一致。改性杉木纤维增强聚丙烯复合材料弹性模量最大,为2.28 GPa;改性竹纤维增强聚丙烯复合材料拉伸强度最大,为54.04 MPa。      

沙柳/聚丙烯复合材料的制备及力学性能研究

本研究以沙柳木粉、聚丙烯为原料,加入硅烷偶联剂,采用热压法制备沙柳?聚丙烯复合材料,对其力学性能进行相关研究。在不加偶联剂条件下,当木粉加入量为20%~50%,木粉目数为20目至80目时,随木粉加入量的增加复合材料的静曲强度呈先上升后下降趋势、弹性模量呈上升趋势,拉伸强度随之下降;随木粉粒径的减小,上述力学性能呈现先上升后下降的趋势。硅烷偶联剂KH550和玻璃纤维的加入,使复合材料的整体力学性能明显提高,当木粉加入量为40%,木粉目数为60目,偶联剂加入量为5%,玻璃纤维加入量为15%时,复合材料整体力学性能较好,此时,静曲强度为55.93MPa,弹性模量为3 400MPa,拉伸强度为24.83MPa。     

木粉/聚丙烯复合材料的流变性能研究

利用转矩流变仪和旋转流变仪研究了偶联剂、木粉含量及润滑剂对木粉/聚丙烯(WF/PP)复合体系加工流动性能和动态流变特性的影响。结果表明:马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)偶联剂的添加能够改善木粉和聚丙烯之间的界面结合,使得熔体的平衡转矩和复数黏度升高;随着木粉含量的增加,复合体系的平衡转矩和剪切热增大,线性黏弹性区域减小,储能模量、损耗模量和复数黏度均增大,特征松弛时间延长;硬脂酸的添加,可显著降低复合体系的平衡转矩和剪切热,而且硬脂酸的加入可大幅度降低由木粉含量增加所引起的熔体黏度升高现象,这表明硬脂酸能有效改善高木粉填充体系下,WF/PP复合材料的加工流动性能。     

竹纤维粒径与比例对石竹塑复合材料的性能影响

【目的】阐明不同竹纤维粒径和原料配比对竹纤维/聚丙烯/碳酸钙复合材料物理力学性能的影响机理,为石竹塑复合材料的工业化生产与应用提供依据。【方法】以碳酸钙、竹纤维和聚丙烯为原料,在控制竹纤维粒径（40目、80目和120目）与原料配比的基础上,制备竹纤维/聚丙烯/碳酸钙复合材料,考察其物理力学性能,并采用扫描电子显微镜、热重分析仪和熔融指数仪对复合材料的微观结构、热稳定性和流动性进行表征。最后,综合考虑生产成本与相关性能要求,为竹纤维/聚丙烯/碳酸钙复合材料的生产与应用提出建议。【结果】随着碳酸钙添加量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弹性模量均逐渐下降,而密度则呈上升趋势。竹纤维粒径对复合材料物理力学性能的影响较为显著。当竹纤维粒径为80目,碳酸钙和竹纤维添加量分别为5%和45%时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弹性模量最优,分别为36.09 MPa、62.6 MPa和4.30 GPa。碳酸钙添加量对复合材料冲击强度的影响不大。此外,随着碳酸钙添加量的增加,复合材料的热稳定性与熔体流动性均有所改善。当碳酸钙添加质量占比为20%时,复合材料的熔体流动速率为16.50 g/10 min,...     

酶处理对UF麦秸纤维板性能的影响

利用木聚糖酶预处理麦秸纤维,采用常规热压工艺制备脲醛树脂(UF)麦秸纤维板,并测试木聚糖酶处理前后UF麦秸纤维板的性能变化.结果表明:与未经木聚糖酶处理的UF麦秸纤维板相比,处理后的UF麦秸纤维板的内结合强度、弹性模量、静曲强度均显著提高.其中,内结合强度由0.34 MPa提高到0.67 MPa,弹性模量由2386.05 MPa提高到3121.75MPa,静曲强度由18.25 MPa提高到27.13 MPa;24 h吸水厚度膨胀率显著下降,由36.45%降至18.40%,且各项指标达到国家标准合格品的要求.木聚糖酶处理后的UF麦秸纤维复合材料具有较大的刚度和阻尼;酶处理前后复合材料的Tg分别为98和127℃.因此,麦秸纤维经木聚糖酶处理后压制的UF麦秸纤维板热稳定性更好.     

聚丙烯纤维增强补偿收缩砂浆力学性能试验

为研究聚丙烯纤维和膨胀剂对砂浆力学性能及变形性能的影响,利用不同掺量聚丙烯纤维对基准水泥砂浆进行沉入度、抗压强度和抗折强度测试,利用折压比确定聚丙烯纤维最佳掺量用来配制补偿收缩砂浆。试验结果表明,随着纤维掺量的增加,砂浆沉入度逐渐减小;当聚丙烯纤维掺量为0.9kg/m~3,砂浆折压比最大,掺入聚丙烯纤维的抗折试件在破坏形态上表现出"裂而不断"的特点;采用不同膨胀剂掺量配制纤维补偿收缩砂浆,膨胀剂掺量为8%与聚丙烯纤维掺量为0.9kg/m~3双掺配制的补偿收缩砂浆有较好的力学性能和变形性能。     

偶联剂对竹塑复合材料界面及热稳定性的影响

为研究马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)、马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)、超分散包覆剂(YB-510)等3种偶联剂对竹塑复合材料界面及热稳定性的影响,利用环境扫描电子显微镜((ESEM))观察了竹塑复合材料的断面微观形貌,利用热重—差热联用热分析仪(TG-DTA)分别分析了纯竹粉、低密度聚乙烯树脂(LDPE)及加入不同偶联剂后的竹塑复合材料的热失重(TG)曲线和一阶微分(DTG)曲线。结果表明,添加3种偶联剂后,竹粉都能够均匀地分散在LDPE塑料基体中;MAPE可以提高竹塑复合材料的热稳定性,MAPP对复合材料的热稳定性没有明显影响,而YB-510对竹塑复合材料的热稳定性具有不良影响。     

麦秸/聚丙烯复合材料的动态力学和微观性能分析

以麦秸、废旧聚丙烯为主要原料,采用动态力学热分析仪(DMA)及扫描电子显微镜(SEM)等现代分析测试手段,研究麦秸/聚丙烯(PP)复合材料热力学性能及界面结合特性。结果表明:只使用马来酸酐的复合材料性能较差,没有达到刨花板国家标准指标;只使用异氰酸酯或同时使用马来酸酐和异氰酸酯的复合材料力学性能指标均达到了刨花板国家标准指标。通过对力学内耗与界面粘接参数的分析,预测了使用不同偶联剂的麦秸/聚丙烯复合材料的力学性能,结果与实际测试结果基本吻合。用扫描电镜观察的麦秸/PP复合材料微观结构,与DMA分析的结论相同。     

有机蒙脱土改性麦秸粉/聚3-羟基丁酸酯复合材料的性能

为实现小麦秸秆高值化利用,降低聚3-羟基丁酸酯(PHB)生产成本,同时综合提高麦秸粉(WSF)/PHB复合材料的物理力学性能和热性能。通过有机蒙脱土(OMMT)熔融共混改性WSF/PHB复合材料,热压—冷压工艺制备复合材料,探究OMMT添加量对复合材料性能的影响。结果表明:复合材料经OMMT改性后,OMMT层间距增大,部分PHB分子链进入OMMT层间,制备得到了插层型复合材料,复合材料的界面相容性得到改善。当OMMT添加量为1%时,相比对照组,复合材料的弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度、拉伸模量、冲击强度分别提高了13.49%、13.78%、9.52%、15.53%、12.59%,吸水率下降了2.15%,复合材料的结晶度相比对照组提高了12.73%。OMMT的加入降低了复合材料的起始分解温度,但提升了复合材料的热稳定性及高温耐烧蚀性能。     

羟基丙烯酸酯共聚物偶联剂的合成及应用

该文以半连续种子乳液聚合工艺合成了一种应用于麦秸/回收低密度聚乙烯（LDPE）复合材料的新型偶联剂——羟基丙烯酸酯共聚物,研究了聚合温度、引发体系对单体转化率及聚合反应稳定性的影响及合成的共聚物与复合材料性能间的关系.研究表明:同时引入较高比例的功能性官能团单体N 羟甲基丙稀酰胺（NMA）和丙烯酸 β 羟乙酯（HEA）,用K2S2O8或K2S2O8/FeSO4热引发聚合,近100％的单体转化率和无凝胶的乳液聚合不可兼得;使用助还原剂NaSO2的K2S2O8/FeSO4引发体系,单体转化率可接近100％,而且乳液的综合性能好.将合成的羟基丙烯酸酯共聚物与异氰酸酯PAPI复合偶联麦秸/回收LDPE复合材料,其物理及力学性能提高显著,达到GB/T4897-7—2003规定的在潮湿状态下使用的增强结构用板要求.      

HDPE 胶合板与脲醛树脂胶合板的性能对比

为了探讨高密度聚乙烯(HDPE)薄膜替代脲醛(UF)树脂作为胶黏剂的可行性,采用力学试验机、DMA、TG、 SEM 等方法分别对HDPE 胶合板与UF 树脂胶合板的物理力学性能、热稳定性、胶合界面进行综合评价。结果表 明:HDPE 薄膜作为胶黏剂使用时具有与UF 树脂相同的黏结能力,且HDPE 薄膜具有更加优异的耐水性能。浸泡 7 d 后,UF 树脂胶合板的吸水率、吸水厚度膨胀率比HDPE 胶合板分别高出23.5%和5.1%。HDPE 胶合板的储能 模量在130 0 C附近降低到极小值,而UF 树脂胶合板则一直保持缓慢降低的趋势;但当温度低于60 0 C时,HDPE 胶 合板的储能模量高于UF 树脂胶合板。HDPE 胶合板与UF 树脂胶合板具有相似的热解规律,但HDPE 胶合板在 420 0 C处有1 个较弱的热解峰。HDPE 薄膜、UF 树脂均可以与杨木单板形成机械啮合结构。      

磷酸预处理对小麦秸秆酶解糖化的影响

为提高小麦秸秆木质纤维素的能源化利用效率,在常压温和条件下用磷酸对小麦秸秆进行预处理,研究了预处理秸秆颗粒度、固液比、温度、时间对小麦秸秆酶解糖化率的影响,并用扫描式电镜分析了预处理前后小麦秸秆结构的变化.结果表明,在小麦秸秆颗粒度60目、固液比1.0∶8.5、温度70℃、处理时间1.0h的预处理条件下,小麦秸秆酶解糖化率50 min时从25.4％(未预处理)提高到70.3％(预处理).SEM分析表明,经磷酸预处理后小麦秸秆崩解为碎片,为后续的酶解糖化提供了良好的条件.     

甲醛交联麦草碱木质素-聚乙烯醇反应膜的制备及其性能研究

过甲醛交联麦草碱木质素与聚乙烯醇(PVA)后采用流延法制备了麦草碱木质素-PVA 反应膜,考察甲醛用 量对反应膜力学性能的影响,并采用SEM、TG、DTG 等方法予以表征,检测膜的力学性能、热性能、对紫外光的吸收 性能、透气性能和耐溶剂性能。结果表明:甲醛加入量为3. 0% 时,麦草碱木质素-PVA 反应膜的拉伸强度为21.81 MPa,断裂伸长率为682%;表面和断面较为均匀平整;最剧烈分解温度约为300 ℃,465 ℃时残重率约为7.8%,均 比PVA 膜高,热稳定性增强;麦草碱木质素-PVA 反应膜对200 ~500 nm 光有较强的吸收,具有抗紫外线辐射性能; 氮气透气率为2.696 x10 -7 m3 / (m2dkPa),远高于PVA 膜;溶于水和乙酸等极性溶剂,几乎不溶于异丙醇、四氯 化碳和石油醚等弱极性溶剂。