聚氯乙烯/聚乙烯蜡接枝马来酸酐/竹粉复合材料制备的研究

用自制的聚乙烯蜡接枝马来酸酐(PEW-g-MAH)改性竹粉填充聚氯乙烯(PVC),制备PVC/PEW-g-MAH/竹粉复合材料.通过正交设计法探讨PEW-g-MAH接枝率及用量、竹粉粒径及用量对复合材料力学性能的影响.结果表明,在100gPVC中,加入用0.3g接枝率为1.16%的PEW-g-MAH改性的0.425mm竹粉30g,可得到力学性能较好的PVC/PEW-g-MAH/竹粉复合材料.其拉伸强度和缺口冲击强度分别由添加等量未改性竹粉体系的28.6MPa和3.05kJ/m2提高到30.01MPa和3.86kJ/m2.     

铝酸酯偶联剂对竹塑复合材料界面性能的影响

研究铝酸酯作为竹粉和聚己内酯的偶联剂对竹塑复合材料界面性能的影响.通过IR、X射线衍射(XRD)等现代分析手段揭示了偶联剂与竹粉的作用以及较佳的处理时间,并用转矩流变仪和示差扫描量热分析(DSC)考察偶联剂对竹粉和聚己内酯相容性的影响.结果表明,在一定的时间内,高速搅拌和偶联剂一起使竹纤维的有序结构遭到破坏,偶联剂的添加量为 1.6 %(相对竹粉用量)时,复合材料具有最好的加工性能.     

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。     

三种竹粉—聚乳酸(PLA)复合材料的物理力学性能及相容性研究

以聚乳酸(PLA)、竹粉为主要原料,通过双螺杆挤出工艺制备竹粉—聚乳酸(PLA)复合材料,研究了不同目数的竹粉及马兰酸酐接枝前后竹粉对竹粉—聚乳酸(PLA)复合材料的物理力学性能及相容性的影响。结果表明:同40目竹粉相比,采用100目竹粉、经马兰酸酐接枝后的竹粉制备的竹粉—聚乳酸(PLA)复合材料物理力学性能更高、同时流动性得到明显改善,主要原因是由于100目竹粉及经马兰酸酐接枝后,竹粉和聚乳酸(PLA)相容性得到明显提高。     

竹粉内部塑化/LDPE复合材料热融合稳定性的研究

采用氢氧化钠作润胀剂和催化剂,氯化苄为醚化剂对竹粉进行内部塑化改性。在不同反应条件下,得到了不同接枝率的塑化竹粉,并比较了相同温度、湿度及不同温度条件下竹粉的质量吸湿率与极限吸湿率。结果表明,塑化竹粉吸湿率显著低于未处理竹粉,表现出很好的憎水性。当竹粉质量增重率为64.2%时,其吸湿质量增重率仅为4.84%,温度对竹粉质量吸湿率无显著性影响;将其分别与聚乙烯混合热压得到复合材料,SEL结果表明塑化竹粉与聚乙烯可形成良好的界面融合;塑化竹粉/聚乙烯复合材料的拉伸强度和弯曲强度比未处理的复合材料高。当塑化竹粉添加量为30%时,拉伸强度提高23.83%,弯曲强度提高25.91%。塑化竹粉/聚乙烯复合材料具有很好的热融合稳定性。     

竹粉用量对竹粉/聚丙烯复合材料力学性能和蠕变性能的影响

采用注塑法制备了不同竹粉含量的竹粉/聚丙烯复合材料,使用电子万能试验机对复合材料试样进行弯曲性能、蠕变性能和拉伸性能测试,使用多功能摆锤冲击试验机进行冲击强度测试,结果表明:竹粉添加量为15%~45%时,复合材料的弯曲性能随着竹粉含量的升高而升高,拉伸强度和冲击强度随着竹粉的增加而降低。竹粉添加量为45%的复合材料的综合力学性能最佳,弯曲强度为51.68 MPa,弯曲模量为3701.08 MPa,拉伸强度为28.44 MPa,冲击强度为22.27 kJ/m^(2)。竹粉添加量为15%、30%的复合材料的蠕变性能更佳,在75%应力水平下经历3600 s蠕变没有发生断裂,竹粉添加量45%的复合材料在1500 s时发生断裂,应变为0.0571。     

竹粉粒径对竹粉/PHBV生物复合材料性能的影响

以生物基可降解塑料聚β-羟基丁酸戊酸酯(PHBV)、竹粉(BF)为原料,马来酸酐(MA)为偶联剂、氮化硼(BN)为成核剂,通过共混挤出、注塑成型工艺制得竹粉/PHBV生物复合材料,研究了不同粒径竹粉(40、60、80、100目)对竹粉/PHBV生物复合材料性能(力学性能、热变形温度)的影响。结果表明,随着竹粉粒径从40目增加到100目,复合材料的拉伸模量、拉伸强度、弯曲模量、弯曲强度、缺口冲击强度、热变形温度呈逐渐减小的趋势;断裂伸长率和无缺口冲击强度呈逐渐提高的趋势。竹粉/PHBV复合材料断面电镜扫描发现,随着竹粉目数的增加,竹粉在PHBV基体中的形态差异较大,40目竹粉表面粗糙度较大,有些较大的竹粉分裂出若干纤维束,与PHBV界面形成了较强的机械互锁。     

竹粉的稀硫酸预处理及酶解技术研究

采用稀酸对竹粉进行预处理,结果表明竹粉酶解的最佳优化条件为:温度125℃,固液比最佳比值为1:10,硫酸浓度为4%,预处理时间为2 h,经过酶处理以后,其竹粉水解率达57.99%,半纤维素水解达70.18%.     

竹粉含量及粒径对竹塑复合材料性能的影响

以竹粉和高密度聚乙烯为原料,通过混炼、平板热压制备竹粉/HDPE复合材料,研究竹粉含量和粒径大小对复合材料的吸湿、吸水性以及力学性质的影响.试验结果表明:随着竹粉添加量的增加,竹塑复合材料的吸湿、吸水性能也逐渐增大,同时,当竹粉粒径变小时,复合材料的吸湿、吸水性能也增大;复合材料的冲击强度随着竹粉含量的增加而减小,而拉伸强度与弯曲强度随着竹粉含量增加而增大,但当竹粉含量超过50％,这些强度反而降低;随着竹粉粒径增大,抗冲击强度逐渐降低,而拉伸强度与弯曲强度增大,但当粒径超过180μm时,这两个强度则开始下降.     

竹原纤维和竹粉纤维形态和化学成分分析

以3年生毛竹材为原料,研究了毛竹竹粉和竹原纤维的纤维形态和化学成分。纤维形态分析结果表明:竹原纤维的宽度(143μm)与竹粉(136μm)相当,长度(22.63 mm)远高于竹粉(0.61 mm),使其长宽比(158.25)远高于竹粉(4.49)。化学成分分析表明:竹原纤维的纤维素含量(65.6%)比竹粉(37.3%)高得多,聚戊糖含量(17.1%)略低于竹粉(20.1%)。竹粉中的木质素含量为24.5%,是竹原纤维中木质素含量(11.5%)的2倍多。竹原纤维的高纤维素含量和低木质素含量是其广泛应用于制浆造纸行业的重要原因。     

Mechanical and interfacial properties of plastic composite panels made from esterified bamboo particles

In this study, different extents of acetylated and butyrylated bamboo particle/plastic composites (BPPC) were produced by the flat-platen pressing process. The effect of esterification on mechanical and interfacial properties of BPPC was evaluated by a universal testing machine, X-ray diffractometer (XRD), ¹³C CP/MAS nuclear magnetic resonance (NMR) spectrometer, and scanning electron microscope (SEM). The results showed that the internal bond (IB) and wood screw-holding strength of BPPC were significantly increased after acetylation, even though the weight gain of acetylated bamboo particles was only 2%. In addition, SEM micrographs revealed that acetylated bamboo particles were effectively trapped by the polymeric matrix on the IB-fractured surface of BPPC. These results indicate that the interfacial interaction between the bamboo particle and the polymeric matrix can be enhanced through acetylation.     

毛竹不同种源竹材物理力学性质初步研究

通过对来自福建建瓯试验地16个毛竹种源竹材的密度、顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度、顺纹抗拉强度和弦向抗弯强度及其弹性模量等物理力学性质的初步研究,结果表明:竹材物理力学性质在各种源之间存在一定的差异,其中湖南株洲的毛竹竹材物理力学性质比于其它种源的毛竹要好,而安徽霍山的毛竹竹材的物理力学性质较差,测量的各指标中有基本密度、抗剪强度、抗拉强度三项指标都达到最低;竹材密度的大小、抗拉强度的高低随种源纬度的降低而呈降低的趋势,而竹材的抗剪强度呈与之相反的趋势。     

基于竹材生物学特性和材性适应性的竹大片/定向刨花板生产技术的研发

根据对云南主要材用丛生竹组织结构、主要物理力学性质和化学组份的研究和对其它材用竹材性的了解、对竹大片/定向刨花板工业生产技术一系列的实验室单因素、多因素等重复、优化试验和工业性试验直至成套生产设备的研制和生产线的建设、生产和产品应用的结果,运用人造板基本工艺原理,揭示了竹大片/定向刨花板的组成结构、生产工艺和设备技术条件对竹材特殊的生物学特性、竹材材性的适应性。以此为基础所形成的竹大片/定向刨花板工业生产成套技术因此得以达到工业生产水平。     

油浴热处理对竹材干缩性和力学性能的影响

为了探明竹材独特结构和油浴热处理对竹材干缩性和力学性能的协同影响,本研究以机油为导热介质对毛竹进行油浴热处理,分析了不同热处理温度（150、180、210℃）和不同处理时间（1、3、5 h）条件下竹材干缩性及力学性能的变化情况。结果表明：经过热处理后,竹材含水率和横向干缩率均有下降,表明高温热处理克服了竹材亲水性强和干缩性差的缺点。但是经过热处理后,竹材的力学性能总体呈下降趋势。在同样的热处理条件下,带青带黄竹材的物理力学性能均高于去青去黄竹材,说明保留竹材的竹青竹黄对热处理十分有利,且同时能提高竹材的利用率。     

Growth behavior of Phyllostachys nigra var. henonis （Bambusoideae） in Central China

In the Shennongjia National Nature Reserve of Central China, the vegetative growth behavior of henon bamboo (Phyllostachys nigra var.henonis (Mitford) Stapf. ex Rendle) was studied from shoot recruitment to culm establishment. In May, bamboo shoots emerging from the ground achieved an average density of 2.7 shoots m⁻² during the sprouting phase of 16 days. However, about 32% of the new shoots died back before maturity. Insect damage, withering death and rodent predation were responsible for 57%, 29% and 14% of the total shoot mortality, respectively. From May to June, the shoots attained 400±23 cm during the height growth phase of 34 days, with a daily rate varying from 1 to 56 cm. All branches and leaves unfolded during the branch spreading phase from June to August. Shoot production was positively related to the density of standing culms, but negatively to both coverage and height of herb layers. Foundation item: This research was financed by the Center for Development Research (ZEF) of the University of Bonn, Germany (P. 52015), the National Natural Science Foundation of China (No. 30470284) and the Scientific Research Foundation for the Returned Overseas Chinese Scholars (No. 2004-527). Biography: Li Zhao-hua (1964-), male, Doctoral of Natural Science (Bonn University), Professor of Ecology (Hubei University, Wuhan 430062, P. R. China). Responsible editor: Chai Ruihai     

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。     

毛竹防霉处理工艺及其对力学性能的影响

以毛竹为试验材料,采用有机硅系季铵盐防霉剂对其进行防腐防霉处理,分析药剂浓度、浸渍处理时间、浸渍压力对防霉处理效果的影响,比较各工艺条件载药量的差别,并分析防霉处理工艺对竹材力学性能的影响。结果表明,药剂浓度是影响毛竹防霉处理效果的主要因素;毛竹最佳防霉处理工艺为药剂浓度1.5%、加压时间60 min、浸渍压力0.1 MPa;防霉处理使毛竹主要力学性能略微下降,但处理前后差异不显著。     

竹材刨花板热压工艺的研究

利用正交试验法研究了竹材刨花板热压曲线中各因素与极材的静曲强度，弹性模量及平面抗拉强度间的关系。结果表明，第一阶段压力是影响竹材刨花板力学性能的最主要因素，热压温度及采一阶段时间对力学性能也有较大的影响。根据试验结果确定竹材刨花板的最佳热压工艺参数。     

白夹竹防护处理工艺及对力学性能的影响

以白夹竹为试验材料,采用环保防霉剂对其进行加压防护处理,分析药剂浓度、加压时间、浸渍温度对防腐防霉处理效果的影响,比较各工艺条件载药量的差别,并分析防腐防霉处理工艺对竹材力学性能的影响。结果表明:药剂浓度是影响白夹竹防腐防霉处理效果的主要因素;白夹竹较为理想的防腐防霉处理工艺为药剂浓度1.5%,加压时间30min,浸渍温度120℃;防腐防霉处理使白夹竹主要力学性能略微下降,但处理前后差异不显著。