FRP增强结构用集成材木梁胶合性能研究

FRP增强结构用集成材木梁可有效地提升梁体的抗弯强度,FRP与结构用集成材的复合首先要解决的是FRP与木材的胶合问题。本试验对比等离子体处理及羟甲基间苯二酚HMR改性处理工艺对FRP木材界面胶合性能的影响,并用胶层剥离率、剪切强度对胶合性能加以表征。试验结果表明,FRP增强结构用集成材木梁的胶合界面优化处理工艺为：FRP表面不处理,木材表面预先以2.5 m/min的送料速度进行射频功率为400 W的等离子体处理5次,然后以150 g/m2的涂胶量涂布HMR。试材的浸渍剥离率、煮沸剥离率、干剪强度、湿剪强度及木破率均满足结构用集成材国家标准GB/T 26899-2011中关于使用环境3的要求。     

工艺参数对玄武岩连续纤维增强环氧树脂力学性能的影响

采用正交试验的方法,通过研究温度、时间及偶联剂三因素对玄武岩连续纤维增强环氧树脂(Basalt continuous fiber reinforced Epoxy Polymer,简称Epoxy-BFRP)弯曲性能、拉伸性能和层间剪切强度的影响,进而选择合适的工艺参数,保证Epoxy-BFRP的力学性能.热压温度选择了30℃、40℃、50℃三个水平,热压时间选择了1h、1.5h、2h,偶联剂选用了KH550、KH560、KH570三种.研究结果表明:①在试验设定条件下,当温度为40℃、时间为1.5h、偶联剂为KH550时,弯曲性能达到最优;②拉伸性能的优化方案是温度为30℃,时间为1.5h,偶联剂为KH550;③层间剪切强度的优化方案和弯曲性能一致.     

丙烯酸接枝改善玄武岩纤维/杨木胶合板的胶合性能

采用偶联剂处理玄武岩纤维(BF),然后用丙烯酸二次接枝的方法改善玄武岩纤维增强胶合板的胶合性能,研究了丙烯酸溶液浓度、处理时间和处理温度对BF/杨木胶合板胶合性能的影响。结果表明:玄武岩纤维经丙烯酸溶液处理后,BF/杨木胶合板的胶合性能得到明显改善。通过正交试验优化得出的处理条件为:丙烯酸溶液浓度0.3 mol/L、处理时间2 h、处理温度30℃;在此优化条件下,BF/杨木胶合板的性能达到干态胶合强度2.71MPa、湿态胶合强度1.68 MPa,较未经丙烯酸溶液处理的对照组分别提高了57.6%、54.1%,且煮沸剥离率由15%下降为0。     

玄武岩纤维增强结构用胶合板弯曲性能的研究

通过对比普通结构用胶合板和玄武岩纤维增强结构用胶合板的弯曲性能,探讨了纤维布层数及等离子体和KH550偶联剂这两种纤维布表面处理方式对其增强结构用胶合板性能的影响,说明了采用玄武岩纤维布增强结构用胶合板的可行性。结果表明：经过玄武岩纤维布（BF）增强后杨木和桉木胶合板的静曲强度分别提高60 MPa和70 MPa以上;低配筋率产品弯曲性能更优;低温等离子处理后玄武岩纤维布制成的纤维增强结构用胶合板弯曲性能得到大幅度提高。     

等离子体处理对BFRP增强结构用集成材胶合性能的影响

通过改变空气等离子体设备的功率、离子焰口距离、传送速度,对玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)表面进行等离子体处理,并将处理后的BFRP与樟子松进行胶合。经等离子体处理后板材胶合性能明显改善,达到了标准要求。通过SEM、FTIR等方法对处理后BFRP进行分析,初步解释了等离子体处理能提高胶合性能的原因:等离子体处理BFRP后,材料表面发生化学变化,且对表面起到刻蚀作用,从而使BFRP表面化学与物理性能得到改善。     

玄武岩纤维增强落叶松集成材胶合工艺的研究

对聚氨酯胶粘剂制造落叶松集成材/玄武岩纤维增强树脂(BFRP)的胶合工艺技术进行了研究.采用正交试验法考察加压时间、砂光处理、压力对落叶松集成材/BFRP胶合性能的影响并确定优化工艺参数.结果显示:试验的优化工艺参数为A3B2C1,即加压时间为4h,采用80目砂光处理和压力为1.2 MPa.     

木纤维与玄武岩纤维复合工艺技术的研究

研究开发的木纤维与玄武岩纤维复合板是以酚醛树脂为胶粘剂,通过实验,分析得出制造此种木质复合材的生产过程中各种因素的影响规律,在确保力学性能的同时,提高板材的阻燃性能,从而为确定最佳生产工艺参数奠定基础。     

天然林落叶松锯材机械应力分等法与四点弯曲性能相关性研究

采用机械应力分等法对天然林落叶松锯材进行动态弹性模量EMSR测定，依据美国标准ASTM D 4761-05测量其四点平弯与侧弯的弹性模量E4f、E4s和抗弯强度（MOR），并分析EMSR与E4f、E4s、MOR的相关性。结果显示，EMSR与E4f、E4s相关性存在较大差异，且后者高于前者。相关系数分别为0.555、0.681。 E4f、E4s与MOR相关性高于EMSR与MOR的相关性，E4s与MOR的相关性高于E4f与MOR的相关性。实验表明，采用机械应力分等法提高木材分等准确性还需进一步研究。     

纤维增强树脂复合材料/竹木胶合界面的处理工艺

以砂光处理、等离子体处理、羟甲基间苯二酚(HMR)处理为不同因素,研究了纤维增强树脂复合材料(FRP)/竹、FRP/木胶合界面处理工艺。结果表明胶合界面优化工艺为:FRP不做处理,而竹材和木材表面以150 g/m~2的涂布量涂布HMR。