竹纤维增强聚丙烯复合材料的研究

研究了竹纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能、热学性能、加工性能,采用电镜扫描分析了复合材料的界面及其微观结构.用多元统计分析中的主成分分析法,合理地确定竹纤维增强聚丙烯复合材料多项性能指标兼优的最佳纤维含量.     

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。     

界面特征对颗粒增强金属基复合材料弹性模量和界面阻尼的影响

通过将颗粒增强金属基复合材料（PRMMCs）中的界面层和增强颗粒视为等效增强体,结合SiCp／Al复合材料,计算了界面厚度和界面结合强度对PRMMCs的弹性模量和界面阻尼的影响。理论结果表明：无论增强体中是否计入界面体积,弹性模量随界面层厚度减少而增加,随界面结合强度提高而增加;而界面阻尼则相反;当增强体中计入界面体积时,较厚的界面对弹性模量和界面阻尼影响较大。理论研究与实验结果相符,并为实际制备复合材料时控制界面提供了科学依据。     

界面特征对颗粒增强金属基复合材料弹性模量和界面阻尼的影响

通过将颗粒增强金属基复合材料(PRMMCs)中的界面层和增强颗粒视为等效增强体,结合SiCP/Al复合材料,计算了界面厚度和界面结合强度对PRMMCs的弹性模量和界面阻尼的影响.理论结果表明:无论增强体中是否计入界面体积,弹性模量随界面层厚度减少而增加,随界面结合强度提高而增加;而界面阻尼则相反;当增强体中计入界面体积时,较厚的界面对弹性模量和界面阻尼影响较大.理论研究与实验结果相符,并为实际制备复合材料时控制界面提供了科学依据.     

模糊理论在竹纤维复合材料研究中的应用

介绍了模糊理论在纤维复合材料研究中的应用．给出了影响竹纤维复合材料性能因素的模糊数学评判模型．为竹纤维复合材料研究提供了一种有效的方法。     

新型竹纤维复合材料的研发

以备受关注的竹纤维及其新型复合材料为主线,从单根竹纤维到竹束纤维的制备、形貌和性能分析等方面简述了竹材的特性;在此基础上,以芯壳结构竹塑复合材料、竹束单板层积材、竹复合压力管为典型代表,从材料学和工艺学角度对其加工工艺、界面改性、结构设计、物理力学性能,以及中试应用情况进行了阐述与分析。最后从竹纤维的生长性状与物理力学性能关系、大尺寸竹质工程材料及构件开发、竹束单板类集装箱房屋组装技术、异型结构竹纤维复合材料的研发等方面,提出了竹纤维复合材料的未来重点发展方向。     

竹纤维粒径与比例对石竹塑复合材料的性能影响

【目的】阐明不同竹纤维粒径和原料配比对竹纤维/聚丙烯/碳酸钙复合材料物理力学性能的影响机理,为石竹塑复合材料的工业化生产与应用提供依据。【方法】以碳酸钙、竹纤维和聚丙烯为原料,在控制竹纤维粒径（40目、80目和120目）与原料配比的基础上,制备竹纤维/聚丙烯/碳酸钙复合材料,考察其物理力学性能,并采用扫描电子显微镜、热重分析仪和熔融指数仪对复合材料的微观结构、热稳定性和流动性进行表征。最后,综合考虑生产成本与相关性能要求,为竹纤维/聚丙烯/碳酸钙复合材料的生产与应用提出建议。【结果】随着碳酸钙添加量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弹性模量均逐渐下降,而密度则呈上升趋势。竹纤维粒径对复合材料物理力学性能的影响较为显著。当竹纤维粒径为80目,碳酸钙和竹纤维添加量分别为5%和45%时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弹性模量最优,分别为36.09 MPa、62.6 MPa和4.30 GPa。碳酸钙添加量对复合材料冲击强度的影响不大。此外,随着碳酸钙添加量的增加,复合材料的热稳定性与熔体流动性均有所改善。当碳酸钙添加质量占比为20%时,复合材料的熔体流动速率为16.50 g/10 min,...     

芦荟黄酮在聚酰胺树脂上的吸附特性

采用聚酰胺树脂分离纯化芦荟叶粗黄酮,通过对聚酰胺树脂静态吸附性能及不同条件下动态吸附与解吸特性的研究确定聚酰胺树脂对芦荟叶粗黄酮的优化精制工艺。结果表明,聚酰胺树脂精制芦荟叶黄酮的优化工艺条件为:室温下柱流速为2.0 mL/min,芦荟粗黄酮溶液质量浓度为12 mg/mL时,聚酰胺树脂吸附能力最强,用体积分数为60%的乙醇溶液洗脱时效果最好。     

聚酰胺树脂分离纯化芹菜黄酮的工艺研究

对芹菜黄酮的分离工艺条件研究,以确定聚酰胺分离芹菜黄酮的最佳工艺.聚酰胺树脂分离芹菜总黄酮,通过树脂吸附与解析条件的优化以及洗脱剂浓度、洗脱流速对洗脱率的影响,采用紫外分光光度法测定其黄酮含量.结果发现浓度0.3828mg/ml的芹菜总黄酮,以0.5 ml/min流速上样,40%乙醇以1 ml/min流速洗脱3体积,芹菜的洗脱物中黄酮纯度达到80%.     

改性蔗渣纤维增强可生物降解复合材料研究进展

从蔗渣纤维、可生物降解塑料及其蔗渣纤维的改性方法等方面对国内外改性蔗渣纤维增强可生物降解复合材料的研究进展进行了综述,并对该领域未来研究方向进行了展望.     

仿贝壳结构制备纤维增强的复合材料

模仿贝壳的层状结构,以环氧树脂作为基体,在树脂中添加了竹纤维和麻纤维,并对其力学性能进行了测试。结果表明：与环氧树脂材料相比,添加了竹纤维和麻纤维的环氧树脂复合材料的力学性能有所改善;竹纤维和麻纤维的增韧机制主要有裂纹滞止、微裂纹、界面剥离、纤维拔出、塑性桥连等,与具有弱界面的脆/塑复合材料增韧机制相似。     

浸渍纸贴面径向竹木复合模板的研究

将竹材径向剖削加工成径向竹篾并织成束篾帘作为板材的芯层，以木单板为表层组成板坯；将板坯压制成板材后定厚砂光，再进行酚醛树脂浸渍纸贴面，结果表明：径向剖篾比弦向剖篾的竹材利用率最低可高出15％～20％．贴面的较佳工艺参数为：热压温度130℃，热压压力2．5MPa，热压时间10min；浸渍纸贴面径向竹木复合模板的物理力学性能好、竹材利用率高，板面色差和厚度偏差小，是一种高档的混凝土模板．     

竹纤维素增强复合膜的制备及性能

为扩大竹纤维素的利用范围,以竹材加工废弃物为原料,研制竹纤维素增强复合膜绿色食品包装材料。采用硫酸水解和超声波辅助法制备竹纤维素,将其作为增强材料分别与壳聚糖和羧甲基纤维素制备成2种复合膜。通过扫描电镜(SEM)及傅立叶红外光谱(FT-IR)分析,发现竹纤维素形状为棒状,直径约为500 nm,长度为500～600μm,而且其红外谱图显示具有纤维素的特征官能团结构。对壳聚糖-竹纤维复合膜和羧甲基纤维素-竹纤维复合膜的物理性能进行测试,结果表明:复合膜的表面粗糙程度随竹纤维素含量增加而增大,并且复合膜的透湿性能和透光性能也会降低。2种复合膜的力学性能测试结果为:随着竹纤维素的加入量增加,复合膜的拉伸强度增加,复合膜拉伸模量提高,而复合膜的断裂伸长率降低,说明竹纤维素可以作为一种较好的增强材料使用。竹纤维素的加入对壳聚糖-竹纤维复合膜物理性能的改善更明显,壳聚糖-竹纤维复合膜有望作为食品包装材料应用。     

竹纤维结构及其性能研究

该文采用红外光谱（IR）、X-射线衍射（X-ray）、差示扫描量热（DSC）等方法对厚壁毛竹、唐竹、茶秆竹、黄金间碧玉竹、慈竹等竹材的化学组成、纤维形态、结晶结构、机械和热性能进行了研究。结果表明:竹材苯醇抽提物含量较木材高得多,木素含量 19.1%～25.3%,戊聚糖含量 14.9%～22.6%,纤维素含量除厚壁毛竹外均高于50%;慈竹纤维平均长度最长 (1.861 mm);竹材纤维的长宽比均大于木材,唐竹纤维的长宽比（142）最大。IR、X-ray分析表明,竹纤维结晶体属于纤维素I,茶秆竹纤维的结晶度最大;DSC热分析图谱可作为鉴别各种纤维材料的方法之一。此外,研究了蒸汽爆破处理前后慈竹成分的变化。经过处理后的慈竹,其纤维素含量从50.5%提高到69.2%,纤维素结晶度也有所增加,纤维断裂强度指标满足纺织材料要求,证明蒸汽爆破手段是开发竹纤维复合材料和服用竹纤维的一种有效预处理方法。      

竹纤维的开发和应用

综述了竹纤维的研究意义、国内外研究现状,及其在纺织、经济墙板、造纸、竹炭纤维、竹/玻璃纤维复合等领域的应用,指出开发竹纤维具有很好的经济效益和社会效益。     

竹粉增强聚丙烯复合材料的吸水性和表面润湿性

研究了竹粉用量和马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)、硅烷(KH570)、钛酸酯(DN301)和铝锆(TL-4)偶联剂对竹粉增强聚丙烯发泡复合材料吸水性和表面润湿性的影响,材料表面的动态润湿性采用数学模型表征.结果表明,竹粉用量的增加会提高材料的吸水性和润湿性;偶联剂的加入会提高材料润湿性、降低其吸水性,且MAPP改善效果最佳,其次是KH570和TL-4,最后是DN301;竹粉用量为50份,未加偶联剂,1080 h后材料的吸水率为7.655%,添加偶联剂后,吸水率降低到1.646%-2.112%,竹粉用量为90份时,吸水率又增加到3.42%;竹粉用量为10-90份时,蒸馏水和甘油在材料表面的接触角衰减速率(K值)分别为0.0053-0.0081和0.0074-0.0103,加入偶联剂后,K值增大50%-67.7%.     

竹纤维吸油材料的制备

以南方速生材毛竹为原料,经蒸煮、纤维帚化疏解、热解处理制备出植物纤维吸油材料。研究了吸油材料的吸油性能及其与热处理温度、抽出物的关系。结果表明,经过350℃热处理试样的吸油量最大、吸水量最小,吸油量与吸水量之比值最大,高达74,显示出卓越的吸油性能。蒸煮纤维在250-500℃热处理时,试样的热水抽出物与1%NaOH抽出物含量随热解温度升高而减少,苯醇抽出物含量则在250℃时较少,300℃时增大,400℃后急剧减少。研究表明,纤维表面的亲油性物质对吸油能力有重要影响。制备过程中的热水、苯醇抽出物等的生成、分解、挥发对其选择性吸油能力影响较大,亲油性物质在热解过程中生成并附着于纤维表面使吸油材料的亲油性提高。     

竹炭—白乳胶复合板的研制

以竹炭为基材,热塑性白乳胶为粘接体,双面覆无纺布为增强和表面装饰材料,采用热压成型工艺制备竹炭—白乳胶复合板。通过正交试验考察了竹炭粒度、施胶量及热压时间对复合板物理性能的影响,结果发现施胶量是影响复合板各性能的主要因素。制备工艺参数竹炭粒度为50目、施胶量为20%、热压时间为10 min时,复合板的质量指标可达到抗拉强度4.5MPa,静曲强度10.5 MPa,弹性模量1270 MPa,24 h吸水厚度膨胀率0.9%,24 h吸水率35.3%。     

天然长竹纤维的分离机理及其制备方法初探

该文阐述了目前天然长竹纤维的制备方法及存在的问题,介绍了作者提出的热机械耦合开纤方法. 该方法基于断裂力学理论,使竹材在热机械载荷协同作用下,利用竹子纤维和基体之间裂纹的扩展实现竹子纤维的分离.本文着重从宏观力学的角度分析了竹子开纤过程中,初始裂纹的生成及其扩展的行为以及相应的载荷条件,提出了用该方法实现竹子纤维分离的条件和主要影响参数.