陈放温度对黄麻纤维/酚醛树脂复合材料力学性能的影响

采用酚醛(PF)树脂浸渍黄麻纤维毡热压制备复合材料,探讨了预浸料在不同温度(20,30,40,50和60℃)下陈放对黄麻纤维/PF复合材料力学性能的影响,并利用差示扫描量热法(DSC)、傅里叶红外光谱法(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)等手段分析了性能变化的原因。结果显示,陈放温度从20℃升高到40℃时,陈放时间大幅缩短,但陈放温度在40℃以上时陈放时间缩短较少。预浸料在30~50℃之间陈放时,可使复合材料的弯曲性能高于60℃陈放;在30~40℃陈放时,复合材料的冲击强度最高。DSC和FT-IR分析结果表明,陈放温度过高或时间过长会减少PF树脂内的羟甲基含量,降低固化反应程度,最终导致复合材料的力学性能下降。从微观结构观察可知,在40℃陈放时的纤维与树脂结合状况良好。综合考量力学性能和陈放时间,预浸料在40℃陈放能够制备出力学性能较好的黄麻纤维/PF复合材料。     

不同制备工艺对木纤维/聚乳酸复合材料性能影响

采用双螺旋挤出成型、模压成型和注塑成型3种不同成型工艺制备木纤维/聚乳酸复合材料,通过对比不同制备方法对复合材料密度、静曲强度、弯曲模量、拉伸强度和冲击韧性的影响可知:使用挤出成型方法制备的木纤维/聚乳酸复合材料的密度最大,各项物理力学性能也显著高于使用注塑法和模压成型制备的复合材料试件。     

单板饰面黄麻毡/PF复合材料的性能研究

使用酚醛树脂(PF)浸渍黄麻毡,再通过热压方式制备成复合材料,在热压的同时将单板覆盖到黄麻毡/PF复合材料表面。对制备的复合材料进行了弯曲性能、冲击性能和表面胶合强度测试。结果表明,随着麻纤维含量的提高(与树脂质量比为1∶9,2∶8,3∶7,4∶6),复合材料的弯曲性能和冲击性能也随之提高。纤维与树脂质量比为4∶6的黄麻毡/PF复合材料弯曲、冲击性能最好。与未饰面材料相比,经单板饰面后的复合材料弯曲和冲击性能得到大幅度提高(纤维与树脂质量比为4∶6的饰面黄麻毡/PF复合材料的弯曲模量为8 GPa,弯曲强度为70 MPa,冲击韧性为8.9 k J/m~2)。饰面黄麻毡/PF复合材料的表面胶合强度随纤维含量的增加而下降,但都大于0.6 MPa,满足国家标准的要求。浸渍剥离长度均小于25 mm,也达到国家标准要求。通过扫描电子显微镜观察发现,树脂未完全进入麻纤维细胞腔,这有利于提高复合材料的冲击性能,同时降低材料密度;树脂填充于纤维束之间,结合紧密。利用来源充足、价格低廉的黄麻毡可以制备出性能良好的复合材料,经单板贴面不仅提高了复合材料的力学性能,而且能够起到装饰作用,研究结果为生物质纤维的利用提供了新途径。     

改善模压成型木塑复合材料力学性能的途径

针对木塑未经处理模压成型的木纤维热塑性复合材料力学性能较差的问题,采用时木纤维、塑料改性提高相容性、选择合适的加工条件和木塑配比等方法达到改善性能的目的。     

高木材纤维含量聚丙烯基复合材料的制备及其性能

采用模压和热压两种成型方法制备高木材纤维含量的聚丙烯(PP)基木塑复合材料,研究不同工艺方法和木材纤维质量分数(50%~90%)对木塑复合材料吸水性、接触角、表面自由能以及力学性能的影响,并通过扫描电子显微镜对复合材料的层间断面形貌进行观察。结果表明,木材纤维质量分数的提高使复合材料表面润湿性增强,力学性能有所下降,储能模量降低,玻璃化转变温度提高。当木材纤维质量分数达到80%时,复合材料仍可保持较好的弹性模量和冲击韧性;24 h吸水厚度膨胀率小于15%,可在潮湿环境下使用;表面自由能极性分量与中密度纤维板相当。扫描电镜结果表明,木材纤维质量分数增加可使复合材料的界面结合减弱。采用模压工艺制备的复合板材密度较大,抗弯性能较好;热压工艺所制复合板材的润湿性和冲击强度均优于模压工艺,在贴面装饰方面具有潜在优势。     

竹纤维增强聚己内酯复合材料制备工艺

将竹纤维(BF)和聚己内酯(PCL)熔融共混模压制备竹纤维增强聚己内酯(BF/PCL)复合材料,采用硅烷偶联剂(KH560)做界面调控。结合力学、红外、扫描电镜及凝胶色谱等分析检测,确定最佳偶联剂用量和最佳模压温度。结果表明:偶联剂用量为1%(占纤维绝干重量)时,复合材料力学性能较佳,冲击、拉伸强度和断裂伸长率分别为13.72 kJ/m~2,12.71 MPa和6.28%;模压温度为90℃时,复合材料的冲击、拉伸强度及断裂伸长率分别达到15.02 kJ/m~2、14.21 MPa和7.21%,力学性能优良。     

亚麻纤维增强木材-聚丙烯复合材工艺

该文探讨了亚麻纤维对木材-聚丙烯(PP)复合材料力学性能的增强,尝试调节亚麻的添加量,对比亚麻纤维含量对复合材料的增强效果。并介绍了亚麻纤维增强木材-聚丙烯复合材料的挤出成型工艺流程。发现随着亚麻含量的增加,木材-聚丙烯复合材料的力学性能有先升后降的趋势,即亚麻纤维对木粉-聚丙烯复合材料有一定的增强效果;由本实验数据分析得出亚麻含量为50%时,复合材料的冲击强度、拉伸强度最大,亚麻含量为30%时,复合材料的弯曲强度最大。     

桐马酸酐甲酯改性杨木纤维增强环氧树脂复合材料性能研究

以桐马酸酐甲酯改性杨木纤维(MEMA-PWF)为增强体、双酚A缩水甘油醚型环氧树脂(E51)/甲基四氢邻苯二甲酸酐(MeTHPA)为基体树脂,经热压成型制备杨木纤维增强环氧树脂复合材料.通过接触角测量、扫描电镜(SEM)分析表征了复合材料表面及断裂面结构形貌,并测试了复合材料的冲击强度、弯曲强度.实验结果表明,改性后的杨木纤维表面疏水性及其与环氧树脂基体界面相容性得到明显提高;以MEMA-PWF/环氧树脂体系制备的复合材料力学性能提高,冲击强度、弯曲强度分别达到7.95 kJ/m2、55.42 MPa,并具有较好的疏水性.     

树脂含量对相思树皮模压制品的影响

以马占相思和厚荚相思树皮粉为原料,采用单因素试验法,探讨不同树脂含量对模压制品的密度、吸水厚度膨胀率、静曲强度和内结合强度的影响。试验结果表明,树脂含量对模压制品密度、吸水厚度膨胀率、静曲强度、弹性模量和内结合强度均有显著影响。随着树脂含量的增加,模压制品的各项物理力学性能都会提高。在压力36 MPa、时间8 min、温度160℃的条件下,树脂含量为15%时,模压制品吸水厚度膨胀率低,静曲强度和内结合强度均优于中密度纤维板,并达到家具类模压刨花制品一等品要求。     

木基缠绕管用复合板带偏轴拉伸力学性能研究

为了研究木基缠绕管用复合板带的偏轴力学性能,按照与复合板带较厚层的顺纹方向成0°,15°,30°,45°,60°,75°和90°制备试样进行拉伸试验,根据是否添加纤维布得到了2种复合板带各7种破坏形式、应力-应变曲线、泊松比、弹性模量和拉伸强度。通过数值拟合、Transformation law公式、Hankinsion公式、最大应力强度准则以及蔡-希尔强度准则对板带力学性能进行分析预测。结果表明:复合板带的破坏形式主要为单板顺纹方向的纤维拉断和横纹方向的剪切破坏,纤维布的加入加剧了剪切破坏;在偏轴应力下,0°到90°复合板带试样的承载力、弹性模量和拉伸强度随偏轴角的增大呈先降低再增大的变化规律,且在47°下取得最低值;泊松比随偏轴角的增大呈先增大后降低的变化规律。未加纤维布复合板带的弹性模量可以通过Transformation law公式准确预测;泊松比可以通过数值拟合的二次函数准确预测;拉伸强度可以通过蔡-希尔强度准则预测。而纤维布加入到复合板带中,会使其受偏轴拉伸载荷时的应力-应变更加复杂,力学性能的试验值与预测结果误差较大。     

木/麻/PP纤维含量对复合材料性能的影响

采用无纺织气流成型织坯再热压的工艺,研究汽车内饰用木/麻/PP纤维三元复合材料中,3种纤维含量对复合材料性能的影响.研究结果表明,增加PP纤维含量,可以提高复合材料的静曲强度和耐水性;麻纤维含量增加对提高材料的强度影响显著,但耐水性略有下降.当PP纤维含量为40%、麻纤维为30%、木纤维30%时,复合材料的性能较佳.     

新型复合竹地板热压工艺探讨

对以大径毛竹竹条为面层原料、毛竹梢头或小径竹碾压竹片为芯层和底层原料的新型复合竹地板的热压工艺进行了正交试验和验证试验,结果表明,研制的新型复合竹地板具有较好的物理力学性能,各项指标都达到竹地板标准要求;生产复合竹地板较佳的热压工艺参数为:正压压力2.0 MPa、侧压压力3.0 MPa、热压时间0.6min/mm、热压温度110℃.     

竹/杨复合规格材制备工艺研究

研究以竹展平规格材和杨木单板为原料,以脲醛树脂为胶黏剂,采用竹黄-杨木-竹黄的组坯方式制备竹/杨木复合规格材,通过L9(34)正交试验,探讨涂胶量、热压温度、热压压力以及热压时间四因素对竹/杨复合规格材物理力学性能的影响。结果表明:热压温度对竹/杨复合材性能影响最大,其次是涂胶量和热压压力,热压时间影响最小。通过加权法得到的优化热压工艺参数为热压压力1.5 MPa、热压时间12 min、热压温度130℃、涂胶量(单面)240 g/m2。     

广宁县竹香骨下脚料制备竹碎料刨花板及其复合改性研究

采用竹香骨下脚料为原料,以脲醛树脂和三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂制备竹碎料刨花板,并与木纤维复合改性,检测并分析了内结合强度、静曲强度、弹性模量和吸水性。结果表明,在热压温度为160℃时,竹碎料板和竹木复合碎料板的物理力学性能均满足国标规定在干燥状态下使用的普通用板要求。当木纤维与竹碎料复合后,复合板材的静曲强度和弹性模量有一定程度提高,但内结合强度降低。     

径向竹丝帘复合胶合板研究

采用将竹材径向剖削为径向竹篾之后加工制造径向竹丝,再织成径向竹丝帘等方法,研制了径向竹丝帘复合胶合板。结果表明:径向竹丝帘复合胶合板的厚度偏差小,竹材利用率高;板材的较佳热压工艺参数为:热压温度140℃,热压压力3.5～4.0 MPa,热压时间80～100 s/mm。     

冻融循环处理对木塑复合材弯曲性能的影响

对两种不同密度的聚丙烯基木塑复合材进行冻融循环处理,研究处理后试件的弯曲性能的变化.研究结果表明：在-29℃～25℃冻融条件下,两种本塑复合材的弯曲性能变化不明显;在-29℃～52℃,-40℃～52℃,-40℃～80 ℃的冻融条件下,两种木塑复合材的弯曲性能随着循环次数增加呈下降趋势;冻融循环处理后,低密度木塑复合材弯曲性能的衰减率要高于高密度的木塑复合材.     

废弃塑料对棉秆/塑料复合板材性能的影响

采用不同塑料纯度和形态的废弃聚乙烯塑料与棉秆刨花复合,制备棉秆/塑料复合板材,研究废弃塑料的形态和塑料纯度对复合板材性能的影响。结果表明:1)采用重均粒径较小的废弃塑料与棉秆复合时,板材的性能较优;2)相对于增加复合板材中废弃塑料的比例,对废弃塑料进行彻底的清洗,是提高复合板材性能的有效手段。     

热压工艺对软木地板物理力学性能的影响

以软木粒子为主要原料,聚氨酯胶黏剂为粘结剂压制软木地板,探究热压温度、热压时间、施胶量对软木地板回弹率、抗拉强度、初始压缩度及残留压缩度等物理力学性能的影响规律,进而为改善软木制品质量、提高生产效率提供理论基础。研究结果表明,软木地板热压工艺参数为:热压温度120℃,热压时间12 min,施胶量9%,此优化工艺条件下热压的软木地板各项物理力学性能均满足相关国家标准要求。     

复合工艺对竹/塑复合刨花板性能的影响

利用聚乙烯(PE)粉末取代部分脲醛树脂(UF)胶黏剂,与竹刨花制备三层结构竹/塑复合刨花板。通过正交试验探讨PE添加量、UF施胶量、热压温度及热压时间对竹/塑复合刨花板主要物理力学性能的影响。结果表明:较优工艺组合为PE添加量6%、UF施胶量2%、热压温度205℃、热压时间12s/mm,竹/塑复合刨花板达到LY/T1842—2009《竹材刨花板》A类理化性能指标要求;2h吸水厚度膨胀率和甲醛释放量分别为2.6%和2.4mg/100g,与普通竹材刨花板对比,分别减少了54.4%和54.7%;静曲强度达到19.6MPa,提高了14.0%。采用PE粉末替代部分UF胶黏剂生产竹/塑复合刨花板可行,且具有广泛的应用前景。     

植物纤维/塑料复合材作地板基材的研究

Three kinds of composites （fiber/Polypropylene, fiber/Polyethelene, and fiber/Polystyrene） were made by using hot pressing process for substrate of floorboard and the properties of each kind of composites were tested. MORs of PP/wood fiber, PS/fiber, and PE/fiber composites with coupling agent added were raised by 18.4%, 37.1%, and 42%. respectively, compared to those without coupling agent. Among the three kinds of fiber/plastic composites, fiber/PP composite has best mechanical properties, and it can meet quality standard of eligible grade product and come up to the excellent grade products of China when the coupling agent is added. The performance of composite made of PE/fiber or PS/fiber can exceed qualified product grade only with coupling agent added.