ADC发泡的生物质纤维基复合材料制备工艺及性能研究

为了降低复合材料密度,又不损失材料的力学性能,以ADC(偶氮二甲酰胺)为发泡剂,异氰酸酯为胶粘剂,采用聚合物发泡技术与人造板工艺相结合制备发泡复合材料,重点研究发泡与固化的协调工艺以及发泡对材料力学性能的影响.研究结果表明:(1)发泡与固化协调工艺为:复合温度180℃,复合时闻25min;(2)发泡使材料密度降低的同时可明显提高其物理力学性能.     

木纤维基三元发泡复合材料制备工艺及性能研究

为了降低木基复合材料的密度而不改变材料的物理力学性能,以聚氨酯发泡技术与人造板工艺技术相结合制备木纤维基发泡复合材料,重点研究该材料的制备以及发泡对复合材料力学性能的影响。研究结果表明:发泡可以提高材料的物理力学性能。对试验数据经方差分析知,其最佳工艺条件为:聚合物组分配比为1:1,复合温度100℃,复合时间25 min。     

木粉/HDPE发泡复合材料的性能研究

与传统木塑复合材料相比,发泡木塑复合材料具有密度小、成本低、强重比高、冲击韧性好等优势,因而具有更广阔的应用空间.该研究采用挤出成型的加工方式制备木粉/HDPE发泡复合材料,并对其密度、泡孔形态、流变行为、力学性能等方面进行了研究.扫描电镜结果表明发泡木塑复合材料具有芯层泡孔尺寸大,表层泡孔尺寸小、结构致密等典型结皮发泡特征.随木粉含量的增加,复合材料的拉伸强度增大,但冲击强度有所降低;随发泡剂含量的增加,复合材料密度降低,冲击强度得到改善.     

硅凝胶植物纤维复合材料的微观构造

将植物纤维基超低密度材料浸入硅溶胶中,采用溶胶—凝胶两步法制备具有良好物理性能的复合材料;采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)以及傅里叶红外光谱仪(FTIR)对复合材料的微观构造进行表征.结果表明:凝胶颗粒不仅覆盖、粘附在发泡材料的纤维表面,同时还填充在材料的内部孔隙中,使材料的密实化程度得到提高,衍射强度降低;同时,在复合材料中发现一些硅凝胶的疏水性基团.表明这种方法可提高材料的防水、防霉以及隔热、隔音等性能.     

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.     

沙柳纤维/聚丙烯发泡复合材料导热性能研究

以聚合物发泡技术与人造板工艺技术相结合制备沙柳纤维/聚丙烯(PP)发泡复合材料,主要研究热压工艺对复合材料导热系数的影响.研究结果表明:添加发泡剂,可明显降低复合材料的导热系数;经方差极差分析得知:(1)热压工艺因子对沙柳纤维/聚丙烯发泡复合材料导热系数的影响均非常显著;(2)影响大小顺序:复合时间,发泡剂间比例,复合...     

木基复合界面化学物理相容性研究进展

从木质单元表面的化学特性与物理特性角度阐述了木质单元对木基复合界面相容性的影响.对木质—塑性聚合物复合材料、木基陶瓷材料与木材—无机纳米复合材料的界面组成及其化学物理相容性进行了简要的综述,对木基复合界面相容性的研究重点进行了总结,对未来发展趋势进行了展望.     

五节芒茎秆微观构造及结晶度研究

 为更好地研究和利用五节芒Miscanthus floridulus茎秆,并为五节芒工业化利用奠定基础,研究了五节芒茎秆微观构造及茎秆去髓原料的纤维素相对结晶度。结果表明：五节芒茎秆皮部为茎秆最外层不含维管束的部分,木质部为皮部内圈维管束较多且紧密分布的部分,髓部为茎秆中部呈白色、含少量维管束的部分。茎秆表皮层由表皮膜、长细胞、短细胞和气孔器构成,长细胞长边边缘多呈锯齿形,且长、短细胞内含硅质。维管束由木质部、韧皮部、纤维细胞组成。原生木质部含环纹导管或螺纹导管。后生木质部的导管类型有网纹导管和孔纹导管。基本组织薄壁细胞主要特点是壁薄, 壁上有纹孔,且内含淀粉粒。五节芒去髓茎秆梢部纤维相对结晶度为43.21%,中部为42.08%,基部为44.49%,基本相似,没有表现出明显的规律性。图2 表1参15     

抗冲改性剂ACR对发泡木粉-PVC复合材料熔体流变性能的影响

采用旋转流变仪及小振幅流变测量法,研究了冲击改性剂ACR对发泡木粉PVC复合材料熔体流变性能的影响。结果表明:①发泡木粉PVC复合材料熔体表现出黏弹性。②加入5份ACR,发泡木粉PVC复合材料熔体的储能模量G′和损耗模量G″随角频率ω增大而增加;在相同ω时,G′和G″随ACR用量增加而降低;随ω增大,加入ACR使木粉PVC复合材料熔体的弹性响应增加。③加入5份ACR,明显促进了PVC的凝胶化。发泡木粉PVC复合材料熔体的复数黏度η*随角频率ω增大而降低;加入5份ACR,其η*明显高于其他ACR用量的熔体,复合材料的冲击强度增加26％,提高幅度最大。④ACR在改善发泡木粉 PVC复合材料冲击强度和加工流变性能方面,具有添加量少、效果明显的特点。      

思茅松热处理木材微观构造的研究

采用油浴法对思茅松木材进行热处理工艺的研究,从而分析研究热处理后思茅松木材的微观构造方面的变化情况。研究结果表明:(1)早材部位容易引起径向开裂;(2)早材管胞的变形程度大于晚材;(3)射线管胞细胞壁遭到破坏的程度大于射线管胞;(4)随着热处理温度升高,热处理时间的延长,炭化程度越来越严重,为不使木材物理力学以及微观构造方面遭到严重破坏,建议木材热处理温度为160℃、热处理时间为6～12 h或木材热处理温度为180℃、热处理时间为6～8 h为宜。     

影响木质-橡胶环保复合材料甲醛释放量的因子分析

【目的】制备环保低毒的木质-橡胶环保复合材料。【方法】采用Design-expert的响应曲面试验分析法分析异氰酸酯(PMDI)、脲醛胶(UF)及木刨花与橡胶颗粒质量比(W/R)对木质-橡胶复合材料甲醛释放量的影响,并对这3个因子的影响机理进行探讨。【结果】W/R和UF对甲醛释放量影响极显著,PMDI对甲醛释放量有一定的影响;建立了PMDI、UF和W/R对甲醛释放量影响的数学拟合方程;得到了制备木质-橡胶环保复合材料的最佳优化方案:异氰酸酯施胶量为5.966%,脲醛胶施胶量为10.004%,木刨花与橡胶颗粒质量比为60/40,在此优化条件下,甲醛释放量为71.15 mg/kg。【结论】PMDI与UF混合胶粘剂可以成功地胶结木刨花和废旧轮胎橡胶颗粒制造低毒环保的复合材料。     

铺装结构及密度对玉米秸秆轻质复合板性能的影响

为充分利用玉米秸秆并制备性能优越的轻质复合材料,通过对玉米秸秆内外表面特性的分析,采用机械疏解重组其胶合结构单元,以脲醛树脂为胶黏剂,制备定向和均向2种玉米秸秆轻质复合板。本文研究了不同铺装方式和密度对板材静曲强度(MOR)、弯曲弹性模量(MOE)、内结合强度(IB)、吸水厚度膨胀率(TS)、吸水率(WA)的影响。结果表明:定向铺装结构可以增强复合板材的MOR、MOE、IB,相同密度下定向玉米秸秆复合板(OCSB)的纵向静曲强度(MOR∥)和纵向弹性模量(MOE∥)约为均向玉米秸秆复合板(HCSB)的3倍,IB约为4~5倍。OCSB的MOR∥、MOE∥明显大于横向静曲强度(MOR#x22A5;)、横向弹性模量(MOE#x22A5;);OCSB密度为0.3 g/cm3时,MOR∥约为MOR#x22A5;的3.5倍,MOE∥约为MOE#x22A5;的5倍。OCSB的MOR#x22A5;均大于HCSB的MOR(密度0.3 g/cm3除外),OCSB的MOE#x22A5;均小于HCSB。OCSB和HCSB的MOR、MOE在试验范围内都随着密度的增加而增加;当OCSB密度为0.6 g/cm3时,MOR∥为25.24 MPa,MOE∥达到4 216 MPa,其物理力学性能够满足在民用建筑中的使用。此外,OCSB的TS、WA均小于HCSB。      

有机发泡剂制备聚乙烯醇--碱木质素发泡材料及性能研究

为改进造纸黑液中木质素再利用情况和PVA泡沫的力学性能,以甲醛为交联剂,采用BSH发泡剂发泡制备聚乙烯醇-碱木质素发泡材料(PLFM)并测定其相关性能。结果表明:相对于PVA用量,发泡剂用量0.5%、甲醛用量0.8mL/g、麦草碱木质素用量30%时,制备的PLFM力学性能最好,拉伸强度最大,为28.94MPa;吸水率最低,为2.455倍;表观密度0.28g/cm3。PLFM的耐溶剂性能随碱木质素用量的增大而降低;碱木质素、PVA和甲醛交联较好,发生芳环的5位取代;泡沫均匀、孔隙规则;具有较好的生物相容性;热稳定性不因碱木质素的加入而降低,且热降解性好。      

竹纤维悬浮发泡浆料流变特性的研究

利用DV-Ⅲ ULTRA转子式流变仪对竹纤维悬浮发泡浆料的流变性质进行研究,分析影响纤维固液悬浮体、纤维三相发泡悬浮体流变性能的主要因素.结果表明:在试验测量范围内.纤维固液悬浮体和加入表面活性剂后形成的纤维三相发泡悬浮体均属于非牛顿流体中的塑性流体,其表观黏度对剪切速率的依赖性强,具剪切稀化现象.随着浆料浓度增高、纤...     

芦笋在加工和冷藏过程中微观结构的变化

对芦笋在冷藏及焯烫、冷冻、制罐、清炒等不同加工条件下的感官品质变化与细胞结构变化进行了研究。通过实验可知在各种加工及冷藏条件下,芦笋的感官质量与组织结构中的表皮、薄壁组织、导管等均会受到影响,而且与加热时间的长短、温度的高低及是否受冻有密切的关系。     

自然晾晒玉米显微结构分析

自然晾晒玉米的胚乳中存在应力裂纹，应力裂纹的宽度、长度及深度比人工干燥玉米内部应力裂纹小，在灯光下无法从完整籽粒的外部观察到。应力裂纹的平均宽度小于15μm，属于局部裂纹。应力裂纹大多数横穿过细胞壁，沿淀粉颗粒边线扩展，但也出现了应力裂纹撕开淀粉颗粒的情况。应力裂纹不能扩展到皮壳，是籽粒内部裂纹。胚乳细胞也有轻微的破坏，细胞壁还存在一部分，粉质胚乳较角质胚乳破坏严重。     

红麻结构与物理性质的研究

对红麻的宏观、微观结构和物理性质进行观察测定。结果表明,红麻秆的管孔排列与阔叶树散孔材相近,射线细胞等薄壁细胞较多,纤维细胞壁较薄。分析红麻秆高度对物理性能的影响。结果表明,密度从基部到梢部逐渐增大;含水率从基部到梢部逐渐减小;气干、全干干缩率的大小为弦向>径向>纵向,中部差异干缩最大,径向气干湿胀率最大,弦向全湿胀率最大,纵向干缩率和湿胀率均为负数,纵向没有参与干缩湿胀。在浸泡前期(<50h),吸水性的大小为中部>基部>梢部,50h后,吸水性的大小为基部>中部>梢部。     

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。      

3种木塑复合材料的耐老化性能比较

木塑复合材料的老化性能直接关系其使用寿命和适用范围。使用稻壳、橡胶木锯末和橡胶籽壳分别与回收聚乙烯混合制备木塑复合材料。通过色差分析、红外光谱分析和差示扫描量热法(DSC),研究了3种木塑复合材料经紫外荧光老化后表面颜色、化学成分及结晶度的变化。结果表明,经2 000 h紫外荧光辐照后,处理B(锯末)ΔL和ΔE值为35和30,处理A(稻壳)为40和37,处理C(橡胶籽壳)为45和43;3种材料表面羰基浓度增大,表面氧化程度加深;紫外荧光辐照1 000 h后,处理B(锯末)结晶度由59.21上升到88.44,增加了49.37%;处理A(稻壳)结晶度由63.53上升到94.00,增加了47.96%;处理C(橡胶籽壳)结晶度由55.42上升到98.35,增加了77.46%。     

炭化石墨化木质碳纤维化学反应历程及其微细结构生成演化

为了搞清楚木质碳纤维在炭化、石墨化过程中化学反应的路径以及微细结构的生成演化机制,归纳了迄今为止诸多研究者在木质碳纤维制备技术与基本性能,木质碳纤维在炭化、石墨化不同处理过程中的化学反应历程,以及微细结构的生成演化等方面的研究成果。在此基础上提出了该领域研究课题的焦点,以及今后应重点考虑的一些问题,旨在使同学界人士对当今木质碳纤维的研究有比较全面、细致的认知,为进一步深入开展木质碳纤维研究提供基础参考。