竹原长纤维制备及其增强聚丙烯复合材料研究

为开发适用于汽车内饰件的竹纤维增强复合材料,以福建省资源丰富的绿竹和聚丙烯膜(PP)为原料,通过分析碱液预处理工艺对竹片得率、竹纤维得率和白度等的影响,优化预处理工艺,制备生产效率高、长径比大的竹原长纤维(LBF);进一步研究热压工艺参数和LBF添加量对LBF/PP复合材料物理力学性能的影响,确定较佳的热压工艺和原料配方。实验结果表明:在处理温度100℃条件下,采用10%(质量分数)氢氧化钠、处理时间180 min的工艺预处理制得的LBF较竹片中的纤维素含量增加,木素含量下降,结晶度增大;LBF纤维平均长度为25.79 mm,长径比为173.02∶1.00,拉伸强度和拉伸模量分别为584.85 MPa和45.41 GPa。热压温度190℃、热压压力8 MPa、热压时间20 min、LBF质量分数为50%时,LBF/PP复合材料力学性能和耐水性能较佳,其拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、冲击强度分别达到31.55 MPa、46.11 MPa、2 833.80 MPa和28.55 kJ/m~2,24 h的吸水率和厚度膨胀率分别为14.19%和8.11%,可应用于硬质仪表板、杂物箱等汽车内饰件。扫描电镜结果显示,纤维表面粗糙,热压过程使熔融状态的PP渗透到LBF表面的孔隙,形成较好的物理机械结合。     

聚丙烯/亚麻纤维复合材料的性能研究

研究了亚麻纤维(flaxfiber,FF)的含量和马来酸酐接枝聚丙烯(MAH-g-PP)对聚丙烯/亚麻纤维(PP/FF)复合材料各项性能的影响,通过扫描电镜研究了复合材料的界面结构.结果表明:随着FF含量增大,复合材料拉伸强度、硬度和热变形温度提高;添加MAH-g-PP提高了复合材料力学性能和热稳定性,降低了复合材料吸水性.     

剑麻纤维/聚丙烯木塑复合材料耐磨性能研究

采用熔融共混、模压成型方式制备剑麻纤维(SF)/聚丙烯(PP)木塑复合材料,探讨剑麻纤维对复合材料耐磨性能的影响;考察SF的表面处理方式、用量以及同玻璃纤维(GF)混杂增强与复合材料耐磨性能的关系;通过扫描电镜(SEM)对复合材料磨损的表面形态结构进行了研究。结果表明:SF的表面处理方式和用量对材料耐磨性能有一定影响;SF与GF混杂后材料的耐磨性能随SF用量的增加而增加;纯PP树脂的摩擦以磨粒磨损和粘着磨损为主,SF/PP复合材料磨损以磨粒磨损为主,SF/GF/PP复合材料的磨损是磨粒磨损和粘着磨损共同承担的结果。     

聚丙烯比例对木塑复合材料性能的影响

通过正交试验,以木材纤维和废旧聚丙烯塑料为原料,异氰酸酯或马来酸酐作偶联剂,压制木材纤维/聚丙烯复合材料,研究聚丙烯(简称PP)用量对木塑复合材料性能的影响。结果表明,聚丙烯比例对复合材料的内结合强度、吸水厚度膨胀率、静曲强度和弹性模量有不同的影响。在热压时间、热压温度、复合材料密度相同的条件下,用异氰酸酯(简称MDI)作偶联剂,聚丙烯用量40%时复合材料的性能最佳;而用马来酸酐(简称MA)作偶联剂,聚丙烯用量50%时复合材料的性能最佳。     

聚丙烯比例对木塑复合材料性能的影响

以木材纤维和废旧聚丙烯塑料为原料,异氰酸酯(MDI)或马来酸酐(MA)为偶联剂,压制木材纤维/聚丙烯复合材料;通过正交试验,研究聚丙烯(PP)用量对木塑复合材料性能的影响.结果表明:PP比例对复合材料的内结合强度、吸水厚度膨胀率、静曲强度和弹性模量有不同程度的影响.在热压时间、热压温度、复合材料密度相同的条件下,在用MDI做偶联剂,PP用量为40%时,复合材料的性能最佳;在用MA做偶联剂,PP用量为50%时,复合材料的性能最佳.     

蔗渣刨花板的物理力学性能分析

根据广东省人造板产品质量检测站自１９９３年底以来历年中蔗渣刨桦板试件检测 关企业的实地调查资料，对蔗渣刨花板和木材创花板的物理力学进行了比较、分析，并针对蔗渣刨桦葩存在的物理力学性能问题，提出了几点看法。     

蔗渣刨花板的物理力学性能分析

根据广东省人造板产品质量检测站自１９９３年底以来历年中蔗渣刨花板试件检测结果资料及其有关企业的实地调查资料，对蔗渣刨花板和木材刨花板的物理力学进行了比较、分析，并针对蔗渣刨花板存在的物理力学性能问题，提出了几点看法。     

聚丙烯纤维对木／塑纤维复合材料性能影响的初步研究

对木／塑纤维复合材料组分中添加聚丙烯纤维和对聚丙烯纤维进行预处理引起材料物理力学性能和模压性能的变化进行了研究。试验结果表明，添加聚丙烯纤维有助于改善材料的模压性能，但导致材料物理力学性能下降。对聚丙烯纤维进行预处理有助于提高复合材料物理力学性能。     

杨木纤维尺寸对环氧树脂复合材料力学性能的影响

由木材剩余物杨木枝桠材为原料,制得杨木纤维的化学机械浆后,经直接烘干和溶剂置换两种不同的后续处理方法得到不同尺寸杨木纤维(PWF),再与环氧树脂E51经热压成型制备PWF增强环氧树脂(PWF/E51)复合材料。通过PWF微观形貌与尺寸分析,结合PWF/E51复合材料冲击断面微观形貌分析,探讨了PWF尺寸对PWF/E51复合材料力学性能的影响。研究结果表明:PWF尺寸对增强环氧树脂复合材料力学性能有较大影响,随PWF长径比增大,复合材料的冲击强度和弯曲强度均先增大后减小,其中溶剂置换处理的PWF/E51复合材料(长径比值14.8)力学强度最佳,冲击强度7.1 kJ/m²,弯曲强度68.2 MPa。此外,经溶剂置换处理的PWF/E51复合材料的力学强度较直接烘干处理有所提高。     

浅议配料比对木纤维／聚丙烯复合材料性能的影响

本文研究了配料比对木纤维／聚丙烯复合材料物理力学性能的影响,研究结果表明：随着聚丙烯用量的增加,木纤维／聚丙烯复合材料的弹性模量、静曲强度呈先上升后下降趋势。当聚丙烯用量为25％左右时,弹性模量和静曲强度均达到较大值;随着聚丙烯用量的增加,吸水厚度膨胀率呈下降趋势,而密度略呈上升趋势。     

Dynamic Mechanical Properties of Wood Powder /Polypropylene Composites

The dynamic mechanical properties of wood powder/polypropylene composites with different wood content treated and untreated with the compatibilizer have been studied. It has been found that addition of wood powders and the compatibilizer can both improve the viscoelasticity of composites. Glass transition temperature (Tg) of appropriate wood powder-filled composites decreased. The value for the storage modulus (G') increased gradually with increasing wood powder content. The addition of the compatibilizer made glass transition temperature shift to a higher temperature. DSC (Differential Scanning Calorimetry) results showed that, for pure PP, the addition of the compatibilizer decreased its melting point, and increased its Calorie of Melt at the same time. For the composite with 50 % wood powder treated with the compatibilizer, the melting point was almost unchanged, but its Calorie of Melt decreased.     

EPDM-MA对木粉/聚丙烯复合材料性能的影响

采用特定设计的双螺杆和单螺杆串联挤出机组,以挤出的方式制备木粉/聚丙烯复合材料。主要采用静态力学试验、动态力学热分析(DMTA)和扫描电子显微镜(SEM)观察等方法,研究了马来酸酐改性的三元乙丙橡胶(EPDM_MA)对木粉/聚丙烯复合材料的静态力学性能、动态力学性能和吸水性能的影响。静态力学性能试验结果表明:添加适量的EPDM_MA有利于提高木粉/聚丙烯复合材料的拉伸和弯曲强度,冲击强度的提高最为显著,但EPDM_MA的添加对复合材料的模量有不利影响。动态力学性能分析结果表明:复合材料的储能模量(E′)和损耗因子(tanδ)的峰值均随EPDM_MA加入量的增加而降低,后者说明EPDM_MA改善了木粉与聚丙烯的界面结合;EPDM_MA的加入,使得复合材料的主转变温度略向高温方向移动,并且在-50℃左右的低温区出现了次级转变峰,表明EPDM_MA对复合材料的热性能产生影响,尤其有利于改善其耐低温冲击性能。SEM研究结果表明:EPDM_MA的添加不仅提高了木粉和聚丙烯的界面结合,并且以直径约为0·1~1μm的球状粒子形态分散于聚丙烯中,能够通过自身的塑性变形而提高复合材料的抗冲击性能。EPDM_MA的添加,有效降低了复合材料的吸水性。     

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.     

热处理对竹基纤维复合材料性能的影响

毛竹竹材的纤维化单板经高温处理后,热压制备成竹基纤维复合材料(BFC).分析热处理对纤维化竹单板化学性能的影响及热处理对BFC表面颜色、尺寸稳定性、力学性能的影响.结果表明:纤维化竹单板经热处理后,其综纤维素和d-纤维素的含量相对于未处理材显著降低,其中半纤维素含量降幅最大;热处理后竹材的pH值相对于未处理材显著降低,碱缓冲容量显著增大,而酸缓冲容量降低.由纤维化竹单板经热处理后制备的BFC,表面颜色变深,吸水厚度膨胀率和吸水宽度膨胀率相对于未处理材显著降低,尺寸稳定性得到改善;材料的静曲强度和水平剪切强度相对于未处理材显著降低,且随着蒸汽压力的增大和热处理时间的增长呈逐渐降低的趋势,而弹性模量变化不显著.     

竹纤维/聚丙烯复合材料的耐老化性能

采用挤出成型制备了竹粉增强聚丙烯复合材料,研究竹粉/聚丙烯复合材料在紫外加速老化与湿热老化后的力学性能变化与尺寸稳定性.结果表明:在紫外线加速老化200 h后,复合材料的弯曲强度与弯曲模量无显著变化,试件宽度与厚度在紫外加速老化前后也无显著改变;但湿热老化对复合材料的弯曲强度与弯曲模量有显著影响,在沸水中浸泡2h后,复...     

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.     

木材纤维与回收聚丙烯的热压复合工艺研究

研究了热压时间、热压温度、聚丙烯和偶联剂加入量等工艺因子对木材纤维和回收聚丙烯复合材料性能的影响。确定了压制密度为0．80g／cm3、10mm厚的木塑复合材料的最佳工艺条件为:热压温度175℃、热压时间8min、塑料加入量40％、偶联剂的加入量4％。在此条件下压制的木塑复合板材,物理力学性能中的内结合强度和吸水厚度膨胀率与中密度板的国家标准相比达到优等水平,静曲强度和弹性模量基本满足中密度板的国家标准要求。