MAPP对麦秸纤维-聚丙烯复合材料热力学性能的影响

以麦秸纤维为增强材料、聚丙烯为基体物质、马来酸酐接枝聚丙烯（MAPP）为改性剂,制备麦秸纤维-聚丙烯复合材料。利用DMA、DSC、TG和SEM,探讨了MAPP的添加量（质量百分比1%、2%、5%、10%）和麦秸纤维形态（9、9～28、28～35、35目）对麦秸纤维 聚丙烯复合材料的热力学性能和结晶性能的影响。结果表明:①当MAPP的添加量为2%时,麦秸纤维-聚丙烯复合材料的储能弹性模量减小;当MAPP的添加量增加到5%、10%时,复合材料的储能弹性模量增加。②在麦秸纤维-聚丙烯体系内添加MAPP后,麦秸纤维 聚丙烯复合材料的结晶温度提高约1℃,结晶度增加了4%～8%;麦秸纤维以28～35目的形态作为聚丙烯基体的增强材料时,其复合材料的结晶温度为122.7℃,结晶率达到45.8%。③麦秸纤维-聚丙烯复合材料的热分解峰温分别为355和460℃。④麦秸纤维以纤维束的形态分布在基体聚丙烯中起增强作用,在整个体系内,麦秸纤维局部团聚且断裂明显。添加MAPP后,有利于基体物质在麦秸纤维表面的均匀覆盖。      

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。     

分级麦秸制备复合材料性能研究

利用剖分式单螺杆挤压机,对麦秸进行挤压预处理,对挤压后麦秸分级,分别用预处理后的混合麦秸和分级后的麦秸作为原料,用模压成型方法制备复合材料,研究不同级别麦秸对复合材料性能的影响。结果表明,混合级麦秸制备的复合材料表面最光滑,随着麦秸纤维粒度减小,复合材料的表面越粗糙;以10~16目的麦秸纤维制备的复合材料综合力学性能最优,随着麦秸纤维粒度减小,复合材料的力学性能逐渐减小。     

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.      

TDI对聚丙烯/木粉复合材料性能的影响——改性剂TDI用量和木粉用量的影响

研究了甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)及其改性木粉的用量对聚丙烯(PP)/木粉复合材料性能的影响,发现适量的TDI可以提高复合材料的力学性能和加工性能.用接触角、SEM等手段研究了产生这一结果的原因.接触角分析表明改性后木粉亲水性下降,与PP界面张力减小,TDI有利于木粉与PP相容性的提高.SEM结果显示,改性后木粉...     

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。     

荷叶/明胶复合材料性能研究

[目的]本文旨在探究利用荷叶和明胶制备全降解复合材料用于食品包装的可能性.[方法]对荷叶进行热水处理后与明胶复合制备全降解复合材料.分析荷叶和明胶的红外光谱,对荷叶/明胶复合材料的力学性能、吸湿性能和导热性能进行测试,并分析复合材料截面的微观形貌.[结果]热水处理能去除荷叶部分木质素、蜡质、果胶等小分子物质,使荷叶表面...     

竹粉粒径对竹/聚丙烯复合材料力学性能的影响

以竹粉和聚丙烯粉料为原料,马来酸酐接枝聚丙烯为偶联剂,通过注塑成型制备了竹塑复合材料.研究了不同粒径竹粉对复合材料力学性能的影响.结果表明:不同粒径的竹粉对复合材料拉伸性能、弯曲性能及冲击强度均有显著的影响.竹粉粒径在40～120目时,随着粒径的减小,复合材料的拉伸强度、弯曲强度,以及缺口冲击强度呈逐渐减小的趋势.当粒径达到200目时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度及缺口冲击强度却有所增大.竹粉粒径为20目时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度以及缺口冲击强度均比40目的要低.大粒径竹粉(40目)与小粒径竹粉(200目)填充的复合材料表现出的不同力学性能,可能与竹粉与基体塑料界面结合、纤维形态、表面粗糙度以及内部空隙状况不同有关.     

麦秸的微观构造及化学成分分析

【目的】对麦秸(麦秸秆、麦叶、穗轴)的构造及化学成分进行比较分析,为麦秸的综合利用提供参考。【方法】以麦秸秆、麦叶、穗轴为研究对象,观察其宏观构造,用扫描电镜观察其微观构造,参照GB/T 2677.8-94、GB/T 2677.10-95和GB/T 742-2008规定的造纸原料成分测定系列方法分析其化学成分。【结果】麦秸秆、麦叶及穗轴的宏观和微观构造具有一定的差异性。麦秸秆的外表面光滑,有蜡状物质,组织致密,而内表面组织疏松,无角质层;麦叶角质层较薄,但表面蜡质晶体含量最多;穗轴表面组织致密,角质层较厚,表面蜡质晶体和硅质细胞较多。主要化学成分含量(质量分数)分析表明,麦秸秆、麦叶、穗轴中酸不溶木质素含量分别为16.36%,12.24%,16.29%;综纤维素含量分别为76.98%,65.08%,76.25%;纤维素含量分别为41.11%,35.16%,37.35%;灰分含量分别为5.21%,9.96%,4.48%。【结论】在定向结构麦秸人造板的生产中,提高麦秸秆的劈裂率,减少麦叶和穗轴的含量,可以提高板材的性能。     

麦秸预处理方式对麦秸-无机凝胶复合材的影响

以麦秸、水泥和石膏为原料,通过单因子试验,研究原料预处理方式对麦秸/无机凝胶复合材性能的影响,并利用体视显微镜和扫描电子显微镜观察分析复合材的胶接状况。结果表明:麦秸经过稀碱处理或热水处理后,所制得的麦秸/水泥复合材和麦秸/石膏复合材物理力学性能较佳。     

利用挤出技术制备马来酸酐接枝聚丙烯

利用反应挤出技术和红外光谱分析方法,对马来酸酐(MAH)接枝聚丙烯(PP)的制备工艺进行了研究。纯化后的马来酸酐接枝产物(PP-g-MAH)的红外光谱显示,在1700~1900cm-1处出现吸收峰,这是马来酸酐的C=O键的特征吸收峰,说明马来酸酐接枝到了聚丙烯上。当MAH用量在1~9份(PP为100份)、过氧化二异丙苯(DCP)用量在0.2~0.4份范围内时,PP-g-MAH接枝率的变化规律如下:在一定量引发剂的作用下,随着马来酸酐用量的增加,聚丙烯接枝产物的接枝率有所增加;马来酸酐用量达到4份以后,聚丙烯接枝产物的接枝率不再明显增大;马来酸酐用量达到7份后,接枝率出现下降趋势。研究表明,聚丙烯树脂、马来酸酐单体和引发剂用量的质量比为100.0∶4.0∶0.3时,接枝效果较好,接枝率为0.84%。     

热压温度对麦秸塑料刨花板性能的影响

通过正交试验和单因子试验,以麦秸和废旧聚乙烯塑料为原料,使用异氰酸酯胶黏剂压制麦秸塑料刨花板,分析热压温度对麦秸/聚乙烯复合材料性能的影响。结果表明,热压温度对板坯中胶黏剂的固化速度、水分传递速度、塑料熔融程度、麦秸分解程度等都有不同程度的影响。当在热压时间、聚乙烯比例、施胶量、复合材料密度相同的条件下,热压温度为190℃时压制出的麦秸/聚乙烯复合板材各项物理力学性能较好。     

脂肪酶处理对麦秸纤维表面性能的影响

研究了脂肪酶处理的最佳工艺条件及脂肪酶处理对麦秸纤维表面性能的影响.结果表明,最佳工艺条件为:处理温度50℃,时间12h,pH值7.5,酶用量20g/L.借助扫描电子显微镜和傅立叶红外光谱分析技术,利用酶处理过的麦秸纤维,观察其微观结构和表面官能团的变化,发现经过酶处理的麦秸纤维表面粗糙,蜡质层部分脱落和翘起;3300cm-1处的羟基(-OH)峰增加,有利于提高其胶合性能.     

麦秆表面形貌及表面元素分析

利用光学显微镜和X射线光电子能谱仪对麦秆表面形貌及表面元素进行了分析研究。研究表明：麦秆横切面上有表皮组织、薄壁组织和维管组织3种组织；外表面壁上有长细胞、短细胞、栓质细胞、硅细胞和气孔器，外壁被强烈加厚，其不被叶鞘包围的部分有发达的角质层；内表面主要是薄壁细胞，这些细胞之间排列不是很紧密，也没有形成角质层。在麦秆的不同层面上，C元素含量由外及里逐渐降低；O元素、N元素含量由外及里逐渐升高；Si元素含量中间层最高。麦秆表面经过氩离子溅射后，由外及里，随着氩刻的加深，C含量呈现降低趋势，O、N、Si含量呈现升高趋势。由20℃到270℃的升温过程中，170℃是C、O元素含量的转折点，而N、Si元素含量在升温过程中变化幅度不是很大。     

Analysis of Residues Formed during the Liquefaction Process of Wheat Straw

Wheat straw(WS) was liquefied to analyze the reaction process of WS under the acid-catalyzed conditions. WS was liquefied almost completely in the presence of ethylene carbonate/ethylene glycol(EC/EG) blend solvents within 40min at 150 ℃. The residues with different liquefaction time were investigated by SEM, FTIR, and XRD. The residues exhibited loose structure and rough surface due to the presence of stacked irregular platelets. The FTIR results demonstrated that lignin was more easily liquefied in the presence of EC/EG blend solvents than cellulose because the bands of cellulose were stronger and the bands of lignin were much weaker during the liquefaction process of WS. Moreover, the XRD result of all residues declared that WS was gradually liquefied, dissolved and decomposed to small fragments of lower molecular weight, and condensed in part in the later stage of liquefaction.     

酶制剂对麦秸的特性影响

研究了不同类型酶制剂对麦秸的酸、碱性及缓冲容量、苯醇抽提物含量、表面自由基等特性的影响。用酶制剂处理的麦秸作原料压制了刨花板,测试了其主要性能。结果表明:在一定条件下,酶可以从细胞中分离出来,而不影响它的作用;经过酶制剂处理后,麦秸的pH值变化不大,但缓冲容量有所降低;经过纤维素和半纤维素的复合酶制剂处理之后,麦秸表面的自由基有了较大提高;脂肪酶制剂处理后,麦秸的苯醇抽提物含量下降,处理时间愈长,效果愈好,这也间接说明,脂肪酶处理麦秸,可以降低其表面的蜡状物;用经过酶制剂处理后的麦秸作原料,可以压制出性能较好的脲醛树脂胶合的麦秸刨花板。     

麦秸秆纤维素接枝丙烯酸制备高吸水性树脂的研究

以小麦秸秆为原料,经预处理得纤维素后,以N,N＇-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾为引发剂,采用水溶液聚合法制备了纤维素接枝丙烯酸的高吸水性树脂,探讨了引发剂用量、交联剂用量、单体丙烯酸用量、丙烯酸中和度等因素对吸水率的影响。最佳条件下制得的树脂不仅吸水量大,而且还具有吸水速率快的特性。     

麦秆/SPI润湿性和X射线光电子能谱分析(英文)

[目的]为了改善麦秆表面胶接性能以制备大豆分离蛋白胶黏剂麦秆刨花板,分别对麦秆表面进行化学处理和酶处理。[方法]通过接触角测量和计算扩散-渗透系数(K),对未处理(对照试样)和两种化学处理及三种酶处理麦秆的麦秆表面润湿性进行评价分析,并通过X射线光电子能谱(XPS)对处理试样和对照试样进行表面元素分析。[结果]结果表明氢氧化钠处理、过氧化氢处理以及脂肪酶处理后的麦秆表面扩散-渗透系数K值同对照试样相比,分别提高了58.0%,48.7%和83.2%。XPS分析表明处理后的麦秆表面硅元素含量的急剧减少和蜡质层的破坏都为麦秆表面润湿性的改善起到了很重要的作用。[结论]麦秆化学处理和脂肪酶处理为豆胶麦秆刨花板的制备提供了技术支持。     

棉花秸秆浸提液对小麦根系生长的影响

[目的]研究棉花秸秆浸提液对小麦根系生长的影响,明确棉花秸秆对小麦根系的化感效应。[方法]以小麦品种扬麦13为材料,设置不同棉花秸秆浸提液水平(0%、1.0%、2.0%、4.0%、8.0%和10.0%),研究浸提液对小麦根系形态指标和生理活性的影响。[结果]棉花秸秆浸提液抑制了小麦根系的伸长,增加了根系平均直径,导致根表面积和根体积降低;浸提液处理诱导了根系活性氧含量升高,导致根系膜脂过氧化程度加剧,进而降低了根系活力,抑制了根系吸水和生物量形成;随秸秆浸提液升高,浸提液中总酚酸含量持续升高,总酚酸含量与根系形态建成和根系生理活性密切相关。[结论]棉花秸秆浸提液通过影响根系活性氧变化限制了根系生长发育并降低了生理活性,浸提液中总酚酸含量是主要限制因子之一。