碳酸钙/芝麻秸秆/不饱和树脂三元复合材料的力学性能和热稳定性

采用浇注成型工艺制备碳酸钙/芝麻秸秆/不饱和树脂三元复合材料,研究了碳酸钙粉、芝麻秸秆粉相对含量对复合材料力学性能及热稳定性的影响。结果表明,所有复合材料的拉伸强度和弯曲强度均低于不饱和聚酯树脂浇注体。随着碳酸钙粉用量的增多,复合材料的拉伸强度逐渐升高,而弯曲强度先下降后逐渐增大,含10%碳酸钙粉和5%芝麻秸秆粉的复合材料具有最大弯曲模量2 672.11 MPa。复合材料的热稳定性随着碳酸钙粉用量的增加而逐渐上升。复合材料的吸水率高于纯树脂浇注体,在相同的浸泡周期中,秸秆粉含量越高,复合材料的吸水率越高。     

芝麻秸秆粉填充不饱和聚酯树脂复合材料的研究

以芝麻秸秆粉为增强材料、不饱和聚酯树脂(UPR)为基体制作秸秆粉/UPR复合材料。探究了秸秆粉用量、粒径对复合材料的密度、拉伸强度、弯曲强度及吸水率的影响。结果表明,粒径为100目、用量为10%的芝麻秸杆粉/UPR复合材料的综合力学性能最好,拉伸强度和弯曲强度分别达到41.32 MPa和67.47 MPa,吸水率最低,仅为0.77%。     

不同生物质复合材料3D打印成型及其性能对比

利用3D打印工艺制备芝麻秸秆粉(SSP)/聚乳酸(PLA)、水稻秸秆粉(RSP)/聚乳酸两种复合材料,对比研究了两种材料的密度、力学性能及耐水热老化性能。结果表明,复合材料的密度、拉伸强度和弯曲强度均低于纯PLA,但RSP/PLA复合材料的拉伸强度和弯曲强度均高于SSP/PLA复合材料。水热老化实验表明,3D打印成型的两种复合材料在吸水初期均快速吸水,且吸水率高,4h后基本达到吸水平衡;SSP/PLA的吸水率整体明显高于RSP/PLA的吸水率,对于SSP/PLA来说,9%比例的材料吸水率最大,最高可达36.3%左右。水热老化后,样条表面出现凹陷,颜色变白。     

乙酰柠檬酸丁酯增韧竹粉/聚乳酸生物质复合材料的制备与性能

以竹粉(bamboo flour,BF)为生物质填料,乙酰柠檬酸丁酯(acetyl tributyl citrate,ATBC)为增韧剂,通过与聚乳酸(polylactic acid,PLA)熔融共混制备了BF/PLA增韧复合材料,并采用红外光谱、热重分析、转矩流变仪、扫描电镜及力学性能测试等考察了ATBC添加对BF/PLA复合材料结构与性能的影响。结果表明,ATBC可改善BF/PLA复合材料的加工流变性,降低复合材料玻璃化转变温度、冷结晶温度及熔融温度,但对复合材料的热稳定性没有影响。FTIR分析显示,ATBC的加入可使BF/PLA复合材料C—O红外吸收峰位增大,表明ATBC与PLA之间存在一定相互作用。当ATBC用量为15%时,BF/PLA复合材料断裂伸长率由增韧前的8.1%增加到35.6%,提高了339.5%。SEM图片显示,此时复合材料断面粗糙,表现出韧性断裂形貌。该研究结果可为进一步探索增韧竹纤维/聚乳酸复合材料制备及应用,提供试验数据和理论参考。     

GMA接枝反应PLA及其对竹纤维/PLA复合材料的增容效应

为改善竹纤维(bamboo fiber, BF)与聚乳酸(polylactic acid, PLA)的界面相容性,以过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,采用熔融反应制备了甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乳酸(GMA-g-PLA, GPLA)高分子增容剂,考察了GPLA添加对BF/PLA复合材料结构与性能的影响,并与常用界面改性剂硅烷偶联剂(KH550)和异氰酸酯偶联剂(MDI)进行了比较。结果显示,GPLA添加对BF/PLA复合材料具有良好的界面增容和性能改善作用,其增容效果明显高于KH550和MDI,并在其占复合材料的质量分数为16%时,复合材料力学性能最佳。与未增容复合材料相比,其拉伸、弯曲及缺口冲击强度分别提高了72.1%、118.1%和81.6%,断裂伸长率提高了200.0%,维卡软化点提高28.4%,而浸水24h后吸水率下降31.6%。     

复合改性竹纤维/聚丙烯复合材料的制备与性能研究北大核心CSCD

为改善竹纤维(BF)与聚丙烯(PP)的界面结合,采用碱(NaOH)和异氰酸酯偶联剂(TDI)复合改性竹纤维,制备BF/PP复合材料。分析了竹纤维改性前后主要化学成分、热行为及化学结构变化,考察了竹纤维改性对复合材料维卡软化点(VSP)和动态热力学性能影响,用扫描电镜对复合材料断面进行了观察,最后探讨了改性竹纤维添加量对复合材料力学性能的影响。结果表明:BF经复合改性后,表面形成了氨酯键结构,竹纤维素晶体尺寸和结晶度增大,竹纤维的最快热降解温度和复合材料的VSP分别提高了20℃和4.5℃。SEM、DMA分析显示,竹纤维复合改性改善了两相界面结合,利于力学性能提高。拉伸实验表明,在复合改性竹纤维添加比例为40%时,复合材料综合性能最佳,其冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别增加了21.6%、23.3%和27.8%,拉伸模量和弯曲模量分别增加了24.2%和30.4%。     

复合改性竹纤维/聚丙烯复合材料的制备与性能研究

为改善竹纤维(BF)与聚丙烯(PP)的界面结合,采用碱(NaOH)和异氰酸酯偶联剂(TDI)复合改性竹纤维,制备BF/PP复合材料。分析了竹纤维改性前后主要化学成分、热行为及化学结构变化,考察了竹纤维改性对复合材料维卡软化点(VSP)和动态热力学性能影响,用扫描电镜对复合材料断面进行了观察,最后探讨了改性竹纤维添加量对复合材料力学性能的影响。结果表明:BF经复合改性后,表面形成了氨酯键结构,竹纤维素晶体尺寸和结晶度增大,竹纤维的最快热降解温度和复合材料的VSP分别提高了20℃和4.5℃。SEM、DMA分析显示,竹纤维复合改性改善了两相界面结合,利于力学性能提高。拉伸实验表明,在复合改性竹纤维添加比例为40%时,复合材料综合性能最佳,其冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别增加了21.6%、23.3%和27.8%,拉伸模量和弯曲模量分别增加了24.2%和30.4%。     

聚酯纤维布混杂增强环氧树脂可钻复合材料的制备与性能研究

采用聚酯纤维布与碳纤维、Kevlar纤维分别混杂增强环氧树脂,制备满足油田开发的可钻桥塞用高性能复合材料。分别采用液体芳胺(DETDA)与固体芳胺(DDM)作为固化剂,两种材料有着相近的玻璃化转变温度和力学强度。以DETDA固化的树脂基体中,活性环氧稀释剂用量增加,拉伸强度变化不大,但材料的弹性模量在10%稀释剂用量时,达到最大值;树脂交联密度1000/Mc为2.35时,材料的模量和拉伸强度都处于相对较大值。聚酯纤维/Kevlar纤维和聚酯纤维/碳纤维混杂增强环氧树脂复合材料的模量和强度,分别随着Kevlar纤维和碳纤维含量的增加而增加,有碳纤维的复合材料拉伸强度增加较大,断裂伸长率相对较小。实验显示:聚酯纤维混杂增强复合材料具有较好的可钻性,在钻压为1.5吨,钻速为32转/分的条件下,磨铣速度为4 mm·min~(-1)。     

短纤维/硅树脂复合材料的性能研究

分别用ＰＥＴ短纤维和硅灰石（无机针状晶须）增强甲基乙烯基硅树脂,研究了纤维长度、含量与复合材料力学性能的关系,并考察了增强纤维对硅树脂热稳定性的影响。结果表明：ＰＥＴ短纤维增强硅树脂复合材料的拉伸强度、模量和硬度显著提高,断裂伸长率下降;ＰＥＴ纤维长径比在１８０～３００范围内时,复合材料的拉伸强度增大;硅灰石增强的复合材料强度、模量及硬度提高相对较小,断裂伸长率随强体用量增多,先增加而后降低,存在     

五种植物纤维粉填充不饱和聚酯树脂复合材料的性能对比

以芝麻秸秆粉、水稻秸秆粉、玉米芯秆粉、菠萝叶粉、甘蔗渣粉五种不同植物纤维粉为填充体、不饱和聚酯树脂(UPR)为基体制作植物纤维粉/UPR复合材料,对比研究了秸秆种类对复合材料密度、力学性能及吸水性能的影响。结果表明,植物纤维粉粒径为100目、添加量为UPR用量的10%时,芝麻秸秆粉/UPR复合材料的综合力学性能最好,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别为41.320 MPa、67.467 MPa和2.815 KJ/m^2,且每一浸泡阶段吸水率均最低。