钛酸酯偶联剂对竹塑发泡复合材料性能的影响

研究了钛酸酯(DN301)偶联剂对竹塑发泡复合材料物理力学性能、热学性能和流变性能的影响,并采用环境扫描电镜观察材料的界面微观结构.结果表明,添加适量的钛酸酯可有效提高竹塑发泡复合材料的力学性能和耐水性能,钛酸酯最佳用量为竹粉质量的2%,材料密度为0.85 g·cm-3,比弯曲、比拉伸、比缺口冲击强度、弯曲模量分别为42.68 MPa、22.32 MPa、5.83 kJ·m-2和2828.04 MPa,与未改性时相比,分别提高了10.4%、7.9%、15.8%和6.8%;改性复合材料浸水1440 h后的吸水率和厚度膨胀率分别由未改性时的8.80%和1.85%降至2.48%和1.36%.频率扫描结果显示,改性复合材料的储能模量和复数黏度下降,流变性能和均相性增强.热重测定结果表明,改性复合材料的热稳定性略微提高.扫描电镜观察结果表明改性复合材料的界面相容性提高.     

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。     

竹塑复合材料的冲击韧性

以高密度聚乙烯(HDPE)、马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)、竹浆纤维、竹造纸剩余物竹屑、白泥为试验原料,制造竹塑复合材料。采用基本断裂功(EWF)方法对竹屑/HDPE、白泥/竹屑/HDPE和竹浆纤维/竹屑/HDPE3种复合材料的冲击韧性进行了研究,比较了不同质量分数的竹屑、白泥、竹浆纤维对复合材料各性能参数的影响。结果表明:复合材料的比基本断裂功(we)随着竹屑和白泥的增加逐渐下降,随着竹浆纤维的增加显著提高;竹屑和竹浆纤维的质量分数对竹塑复合材料的比非基本断裂功(βwp)影响较小。     

竹塑复合材料及其在土工网中的应用

竹纤维用量对竹塑复合材料土工网的力学性能、加工性能和热学性能影响的实验结果表明：随竹纤维含量的增加,竹塑复合材料的拉伸、弯曲和冲击强度及热变形温度都比基体材料有较显著的提高,而断裂伸长率和熔体流动速率则略有降低。综合考虑复合材料土工网的各项性能,采用主成分分析法确定竹纤维最佳含量为27％。27％竹纤维和10％玻璃纤维混合增强的竹塑复合材料土工网的拉伸强度可达到33．8kPa,伸长率为10．2％,竹塑复合材料土工网可广泛应用于土木工程建设领域。     

竹塑复合材料界面改性研究现状及展望

竹塑复合材料(Bamboo-Plastic Composites,BPC)是木塑复合材料范畴内的新兴产品,是一种绿色、可循环利用的环境友好型生物质复合材料。现阶段对竹纤维与塑料进行界面改性以提升材料性能是BPC研究领域的热点方向,主要阐述了近年来竹塑复合材料界面改性研究的现状与进展。从纤维预处理改性、聚合物改性、助剂增容改性3个方面对国内外BPC界面改性研究现状进行了概述;从性能评价手段、生产工艺、产品质量控制等方面归纳了BPC界面改性研究存在的不足;同时从成本控制、界面改性机理探索、数学模型验证等角度对BPC界面改性的发展趋势进行了展望。     

硅烷对竹塑发泡材料流变及力学性能的影响

采用注塑法制备竹粉/PP发泡复合材料,并对不同添加量硅烷偶联剂KH570复合材料的流变及力学性能进行了研究。频率扫描结果显示,所有复合材料均表现出剪切变稀行为;经过KH570改性的复合材料,其储能模量、损耗模量及复数黏度与未改性时的相比,总体呈现下降趋势,流变性能改善。剪切速率扫描结果表明,所有复合材料均表现出典型的非牛顿假塑性流体行为;随着KH570用量的增加,非牛顿指数增大,体系表观黏度对剪切速率的依赖性减小;同时材料的力学性能先提高后降低,添加2%KH570时,复合材料的力学性能最佳,与未改性的复合材料相比,比弯曲、比拉伸和比冲击强度提高了6.1%-23.8%。     

偶联剂对竹粉/LDPE复合材料动态流变性能的影响

【目的】分析3种偶联剂对竹粉/LDPE(聚乙烯塑料)复合材料相容性及分散性的影响,为偶联剂在竹塑复合材料加工中的应用提供参考。【方法】利用国家标准方法,分别测定加入MAPP、MAPE、YB-510 3种偶联剂后竹粉/LDPE复合材料的力学性能,通过HAAKE MARSⅢ旋转流变仪,分别测定3种复合材料的储存模量G′、损耗模量G″随应变、温度、频率的变化。【结果】竹粉/LDPE复合材料的储存模量G′、损耗模量G″均随着应变的增大而减小,储存模量G′还随温度的增大而减小,随频率的增大而增大;相同应变时,加入MAPE的复合体系的储存模量G′、损耗模量G″均最大,加入YB-510的体系次之,加入MAPP的体系最小;相同温度时,加入MAPP的复合体系的储存模量G′最小,总体上,加入YB-510体系的储存模量G′小于加入MAPE体系,但在165℃左右时相等;相同频率时,加入MAPE的复合体系的储存模量G′最大,加入MAPP的体系次之,加入YB-510的体系最小。【结论】3种偶联剂MAPP、MAPE、YB-510均能改善竹粉与低密度聚乙烯的相容性,但以MAPP的改善效果最好;而在增强体系均匀程度和改善加工性能方面,以YB-510的效果最好。     

APP-PER-MEL阻燃剂对竹粉/PP复合材料性能的影响

采用硅烷包覆型聚磷酸铵(APP)作为阻燃剂,对竹粉/聚丙烯（PP）复合材料进行阻燃改性,研究APP的用量对复合材料阻燃性能和力学性能的影响;基于APP的最佳用量,以APP、季戊四醇（PER）和三聚氰胺（MEL）作为膨胀型阻燃剂（IFR）,研究APP、PER和MEL的互配比例对复合材料阻燃和力学性能的影响。结果表明,随着APP用量的增加,复合材料的阻燃性能不断增强,但弯曲和拉伸强度下降。当APP用量为复合材料总质量的15%时,其综合性能较佳,与未阻燃复合材料相比,极限氧指数（LOI）由17.1%提高至21.5%,弯曲模量和缺口冲击强度（NIS）分别增强14.8%和32.2%,弯曲强度和拉伸强度分别降低9.3%和28.8%。当APP、PER和MEL的互配比例为3∶1∶1时,添加15% IFR的复合材料的力学性能总体增强,与未阻燃复合材料相比,弯曲强度、弯曲模量和NIS分别增强18.1%、20.0%和23.3%,仅拉伸强度降低10%。锥形量热仪和极限氧指数仪结果显示,IFR阻燃复合材料的热释放速率、热释放速率峰值和总热释放量分别降低56.7%、40.2%和30.5%;LOI提高至25.9%,复合材料的阻燃性能进一步改善,但是,总产烟量增大了16.7%,该IFR的添加对复合材料的持久抑烟效果不佳。     

木粉热处理对木塑复合材料性能的影响

为研究热处理木粉对木塑复合材料吸水性能和力学性能的影响,分别将180、200和220℃热处理0、1、2和3 h后的杉木木粉与高密度聚乙烯( HDPE)复合制备木塑复合材料( WPC),并对其吸水性能和力学性能进行测定,通过环境扫描电镜( ESEM)观察材料拉伸断面的形貌。结果表明,随着处理温度的升高和时间的延长,木粉的吸湿性减小, WPC的吸水性明显降低,而WPC的力学性能除冲击强度逐渐降低外,拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量总体呈先增大后降低的趋势。与对照相比,180℃热处理1－3 h的木粉基本上使WPC的弯曲性能和拉伸强度有不同程度的增加,200℃热处理木粉,随时间延长, WPC除弯曲性能仍增加外,拉伸强度和冲击强度逐渐降低,进一步提高木粉的处理温度会使WPC的力学性能降低明显,220℃处理3 h 的木粉使 WPC 降低最多,分别较对照降低34.85％、12.85％、8.31％和4.24％, WPC拉伸断面的ESEM图中两相界面结合情况的变化基本反映了各力学性能的变化。     

KH-550含量对茶梗粉/HDPE性能的影响

为探明硅烷偶联剂KH-550对茶梗粉/HDPE复合材料相容性与分散性的改善效果,用国家标准方法和HAAKE MARSⅢ旋转流变仪对复合材料的力学性能与流变性能进行了研究。结果表明,KH-550含量为1.8%时,复合材料的力学性能与耐水性能较好;相同应变条件下,复合材料的储存模量和损耗模量均随KH-550的增加而降低,当KH-550含量为1.8%时,复合材料的储存模量和损耗模量均达到最小值;相同温度和频率条件下,复合材料的储存模量随KH-550的增加而减小,且均在KH-550含量为1.8%时达到最小值。KH-550含量为1.8%时,复合材料的力学性能、耐水性能、界面相容性以及分散性等综合性能较好。     

聚乙烯、聚丙烯与木纤维复合制板工艺

通过聚乙烯、聚丙烯分别与木纤维复合制板工艺的实验，探讨了加入助剂和改变聚乙烯、聚丙烯用量对复合材料力学性能的影响，结果表明：对纤维进行改性处理，可以明显改善木塑复合材料力学功能；塑料越细且含量为30％时复合材料力学性能基本达到中密度板材的力学性能指标。     

施胶量对单板造纸污泥复合板性能的影响

以竹浆造纸污泥为原料,杨木单板为表面增强单元、UF为胶粘剂制备新型复合材料。结果表明,单板造纸污泥复合板材较纯污泥板弹性模量、内结合强度、表面胶合强度等力学指标增加明显,可满足相关标准对板材的质量要求。从强度与环保要求两方面综合考虑,污泥施胶量以13%、单板的施胶量以150 g·cm^-2为宜。     

木/塑复合材料性能与相关因素的研究

木屑和废旧塑料含量以及成型工艺对木／塑复合材料性能影响的研究结果表明：材料的力学强度随废旧塑料含量的增加而下降；合适的木屑含量有较好的力学强度和硬度；层压成型的硬质板材比其他成型工艺有较好的力学强度．     

真菌腐朽及潮湿环境对定向刨花板力学性能的影响

探讨和分析了室外用定向刨花板(OSB)在真菌腐朽及潮湿条件下力学性能的变化规律。植菌试件在25～30℃、相对湿度90％条件下放置20周后,测试结果表明,两种褐腐菌Gloeophyllum trabeum(G、T．)、Postia placenta(P．P．)和一种白腐菌Trametes versitcolor(T．V．)都以较小的质量损失对静曲强度(MOR)和弹性模量(MOE)造成严重破坏,其中,G．T．和T．V．在板材表面生长较旺盛,造成的强度损失程度类似,且部大于P．P．。但P．P．腐朽导致的单位质量损失具有最大破坏力。未种植真菌的试件处于温湿状态下同样产生显著的强度下降,表明室外用人造板材料除防腐处理外,还应注意采取防潮湿保护措施。     

碳纤维增强木基复合材料的制备及其力学性能

为了研究碳纤维增强木基复合材料的力学性能,选择直径为12 μm的碳纤维制备试样。分别对碳纤维增强木基复合材料与木纤维板进行了三点弯曲力学性能测试,运用扫描电镜（SEM）对其微观结构进行表征。结果表明:通过力学曲线对比及断裂机理分析,可以明显的发现碳纤维增强木基复合材料的力学性能要优于木纤维板,这种“三明治”结构的材料设计充分发挥出碳纤维独特的缓冲能力,试件在较高外加载荷作用下并不是产生突然的断裂破坏,而是具有一定的承载能力。SEM分析表明,聚醋酸乙烯胶粘剂工作强度高,在受力时能够很好的传递载荷,碳纤维网与木纤维板结合良好。     

多功能复合材料对土壤物理性质的影响

通过模拟实际植树造林操作方法,进行了不同浓度梯度多功能复合材料对土壤物理性质影响的研究。结果表明:多功能复合材料可以降低土壤的pH值和土壤容重,提高土壤总孔隙度,提高土壤阳离子交换容量。随着施用多功能复合材料浓度的增大,土壤中>0.25mm的团聚体含量增加,当保水剂用量为50g时,>0.25mm的团聚体含量比对照提高了约8.91%￣12.50%。     

地暖对刨花板地板力学性质的影响

[目的]探索刨花板力学性质的变化规律。[方法]模拟地暖条件,以热处理时间和温度为试验因子,采用全因素试验方法对12mm刨花板进行热处理,研究地暖对刨花板地板力学性质的影响。[结果]温度对刨花板的内结合强度、静曲强度和弹性模量的影响比较明显,随着温度的升高,刨花板的内结合强度先增大后降低,静曲强度变化较小,弹性模量趋于降低。而在热处理过程中．时间对刨花板的静曲强度、弹性模量、内结合强度影响相对较弱。随着时间的延长,刨花板静曲强度和弹性模量只发生了较小波动,内结合强度则出现较大的波动。经过热老化处理,可以改善刨花板的力学性质。[结论]该研究为刨花板生产提供了参考依据。     

不同工艺参数对竹造纸固剩物/漂珠复合板性能的影响

[目的]研究不同工艺参数（竹造纸固剩物粒度、固剩物与漂珠配比、板材厚度）对复合板材各种性能的影响.[方法]采用正交试验设计,利用竹造纸固剩物和漂珠制造复合板材,并通过对力学性能和导热系数的测定,探讨固剩物粉末粒度、固剩物与漂珠配比、板材厚度对板材性能的影响.[结果]随着粒度和板材厚度的增大,板材的物理力学性能MOE、24hTS呈现下降趋势;随着配比的增大,MOR、MOE增大,24hTS减小.[结论]最佳工艺为固剩物粒度为20～40目、固剩物与漂珠配比为8∶2、板材厚度为14 mm时,此时板材的各种性能达到最优.     

聚苯胺蒙脱土导电复合材料的制备与性能研究

采用电化学聚合法制备了插层聚苯胺钠基蒙脱土复合材料.探讨了复合材料前躯体插层苯胺-钠基蒙脱土的制备过程,采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和电化学方法对复合材料的形貌结构和性能进行了表征.XRD结果表明,经苯胺插层后钠基蒙脱土的层间距明显增大,插层苯胺经电化学聚合后,其层间距仍比纯钠基蒙脱土层间距大,但小于苯胺插层的钠基蒙脱土.SEM照片表明,经电化学聚合后,钠基蒙脱土复合材料的致密程度高于未经电化学聚合的钠基蒙脱土的致密度.由插层聚苯胺-钠基蒙脱土复合材料修饰的电极对甲醇的电化学氧化和铁氰化钾的氧化还原具有优异的电催化性能.     

尼龙及增容剂对聚氯乙烯木塑复合材料性能的影响

PVC木塑复合材料中添加低熔点尼龙,并引入3种增容剂:马来酸酐接枝EVA(EVA-g-MAH)、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和马来酸酐接枝POE(POE-g-MAH),以提高材料的性能。力学性能测试显示:尼龙及增容剂的添加提高了PVC木塑复合材料的力学性能。其中,EVA-g-MAH的使用效果最为明显,复合材料的冲击强度提高了39.02%,弯曲强度提高了16.37%。动态力学性能测试表明:添加低熔点尼龙及增容剂,不同程度地降低了复合材料的储能模量。转矩流变性能测试表明:低熔点尼龙降低了复合材料的平衡转矩。而EVA-gMAH及POE-g-MAH提高了尼龙-PVC复合材料的平衡转矩,对材料的加工性有不利的影响。扫描电镜分析表明:加入增容剂后,复合材料界面不同程度发生钝化,复合材料相容性提高。吸水率测试结果表明:低熔点尼龙的加入提高了PVC复合材料的吸水率,而增容剂对降低材料吸水率有明显作用。