芦苇纤维对聚乳酸复合材料结晶行为的影响

文章以硅烷偶联剂处理后的改性芦苇纤维(modified reed fiber,MRF)作为填充料,以聚乳酸(polylactic acid,PLA)为基体,熔融共混制备MRF/PLA复合材料,并通过差示扫描量热仪(differential scanning calorimetry,DSC)、X-射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、偏光显微镜(polarizing optical microscope,POM)等测试研究MRF对PLA结晶性能的影响。检测结果表明:MRF与未改性的芦苇纤维(reed fiber,RF)相比,MRF对提升PLA的结晶性能的效果更显著,且MRF在PLA基体中具有异相成核促进作用,可显著提升PLA的结晶速率和结晶度;在添加20%的MRF时,PLA的结晶度提高了10.8%,结晶温度上升了11.4℃;在98℃进行等温结晶时,PLA的结晶诱导期和半结晶时间(t_(1/2))分别由原来的4.4 min和14.3 min缩短至0.8 min和1.1 min。     

成核剂改性聚丙烯的性能

采用熔融共混法制备了成核剂390与成核剂NX8000改性聚丙烯(PP),并利用电子万能试验机、DSC、POM、雾度计、SEM等表征手段对改性PP的力学性能、结晶行为、透明性及断面形态进行了对比研究.结果表明:与纯PP相比,成核剂390或成核剂NX8000改性PP的结晶速率明显提高,结晶温度和结晶度分别提高了7.7、7.8,℃和26.1%、27.4%;改性PP除断裂伸长率略有下降外,拉伸强度、弯曲强度及模量、冲击强度均明显提高;加入成核剂390或成核剂NX8000均能明显降低PP的雾度,后者比前者效果更好.     

Lyocell纤丝及其可生物分解的纳米复合材料研究

可生物分解的纳米复合材料是新一代材料,微米和纳米级纤维素纤丝具有环保性和潜在的低密度及高强度,可用来制造能生物分解的纳米复合材料.为了描述用一种新的机械方法从Lyocell纤维中分离出的纤丝的特性,以及探索这种纤丝能否增强生物分解的聚合物,笔者用偏振光显微镜(PLM)和扫描电子显微镜(SEM)研究了纤丝的几何特性,用宽角X光衍射法(WAXD)分析了其结晶度,纤维的纤丝化程度用水分保持值(WRV)进行了评价;纤丝增强的聚乳酸(PLA)纳米生物复合材料由模压法制备,用拉伸试验来检测其力学强度,采用SEM来观察其断面特性.结果表明:纤丝提高了PLA的弹性模量和拉伸强度,但纤丝和聚合物基质之间的结合强度很弱.     

纳米二氧化硅修饰玻纤表面对玻纤增强聚丙烯复合材料性能的影响

基于纳米颗粒比表面积高的特性，将超声震荡分散后的纳米SiO₂通过化学接枝方法修饰玻璃纤维表面制备玻璃纤维/聚丙烯热塑性复合材料。通过扫描电子显微镜（SEM）表征纳米SiO₂在玻纤表面的分布状态及其与纤维树脂的结合情况，结果表明纳米颗粒在纤维表面分布状况良好，纤维与树脂能较为紧密地结合。通过动、静态力学测试表征复合材料的界面结合情况及整体力学性能，结果表明复合材料在动态热机械分析（DMA）测试下具备良好的综合界面性能；与空白组对比，复合材料的层间剪切强度最高提升约86%，拉伸强度最高提升约300%，弯曲强度最高提升约94%。     

不同相容剂改性PLA/微米CaCO_3的结晶与力学性能

为增加PLA/微米CaCO_3复合材料的界面作用,提高PLA韧性,采用POE-g-MAH和EVA-g-MAH增容改性PLA/微米CaCO_3复合材料,并对比研究了两种相容剂对PLA/微米CaCO_3复合材料的结晶和力学性能的影响。DSC和XRD结果证实采用POE-g-MAH增容PLA/微米CaCO_3明显提高PLA的结晶速率和结晶度,当微米CaCO_3填充量为w=40%时,PLA的结晶度从2.0%提高到45.8%;而采用EVA-g-MAH增容PLA/微米CaCO_3对PLA结晶性能影响不大。力学实验表明采用EVA-g-MAH增容PLA/微米CaCO_3复合材料增韧效果优于POE-g-MAH增容PLA/微米CaCO_3复合材料。     

PET/SiO_2纳米复合材料的力学性能和结晶性能研究

采用熔融共混法,将纳米二氧化硅(SiO2)添加到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中,制备出PET/SiO2纳米复合材料,并对其力学和结晶性能进行研究。结果表明,添加微量纳米SiO2能显著提高PET材料的力学性能,纳米SiO2添加量为0.2质量份数时,纳米SiO2在PET基体中分散均匀,复合材料综合力学性能最佳,与纯PET相比,PET/SiO2纳米复合材料的缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度和弯曲弹性模量分别提高了18%,20%,11%,14%;随着纳米SiO2添加量的增加,PET/SiO2纳米复合材料的结晶度和结晶温度有明显的提高。     

PLA纤维增强HA/CS复合材料的制备与改性研究

采用半透性模具以原位沉析法制备了聚乳酸纤维增强的羟基磷灰石/壳聚糖(f(PLA)-HA/CS)复合板材,研究了纤维掺杂量以及戊二醛交联对复合材料性能的影响。通过红外吸收光谱、X-射线衍射、扫描电子显微镜等表征了材料结构与性能的关系。分析表明,复合物中生成了弱结晶态的羟基磷灰石,聚乳酸纤维与基体形成了较好的界面结合,材料的抗折强度明显增强,强度值随纤维量的增加先增后降,采用戊二醛交联可进一步提高复合物的抗折强度,可生产一类潜在的可完全降解型骨科材料。     

聚乳酸/苎麻纤维(PLA/RF)复合材料的制备与性能

对苎麻纤维(RF)进行偶联剂处理和聚乳酸(PLA)/氯仿溶液浸润处理后,采用溶液浇铸法制备PLA/RF复合材料,并观察RF处理后的表面形态及PLA/RF的等温结晶情况.结果表明:RF能够有效提高PLA/RF复合材料的拉伸强度;3种偶联剂(KH5501,KH570,A151)在80,℃下处理的RF对PLA的增强效果较在室温下处理的增强效果好;RF经过浸润处理后吸水率下降;在RF的浸润液中添加增塑剂柠檬酸三丁酯(TBC)能够提高材料断裂伸长率;通过偏光显微镜(POM)观察到,在靠近RF附近位置PLA球晶较其他位置处细小;随着TBC质量分数的增加,PLA球晶尺寸增大.     

BaFe12O19/PLA复合材料的制备及性能研究

以钡铁氧体(BaFe₁₂O₁₉)为微波吸收剂、聚乳酸(PLA)为基体,经过球磨、单螺杆熔融挤出制备BaFe₁₂O₁₉/PLA复合线材,利用熔融沉积成型(FDM)制备出BaFe₁₂O₁₉/PLA复合材料.分别利用XRD、SEM和矢量网络分析仪对所制备的不同比例的BaFe₁₂O₁₉/PLA复合材料进行物相研究、微观形貌分析和电磁性能表征.拉伸测试结果表明：随着BaFe₁₂O₁₉含量的提升,BaFe₁₂O₁₉/PLA复合材料的力学性能持续下降,当BaFe₁₂O₁₉含量在20%时,拉伸强度和断裂延伸率较纯PLA分别下降了15.69%、36.83%;当BaFe₁₂O₁₉含量在30%时,拉伸强度和断裂延伸率出现了较大幅度的下降,分别为41.28%、66...     

聚乳酸/改性淀粉/甲基丙烯酸缩水甘油醚接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料的制备及性能

制备了甲基丙烯酸缩水甘油醚(GMA)接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物(GEVA)和马来酸酐(MA)功能化改性淀粉(MST),并利用红外光谱(FT-IR)和核磁共振谱(NMR)对二者的结构进行了表征。采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/MST/GEVA复合材料,其中固定MST和GEVA的质量分数均为20%。通过拉伸、冲击、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热(DSC)等测试方法对复合材料的性能进行了研究。结果表明:GEVA的加入使复合材料的韧性得到明显改善,断裂伸长率最高可达170%,冲击强度提高了400%左右;随着GEVA接枝率的提高,淀粉逐渐被GEVA相包覆,促进了淀粉在PLA基体中的分散;同时复合材料的吸水性降低,结晶能力减弱。     

Research on Flax Fiber Reinforced Polylactide Environmental Friendly Composite

Biodegradable polylactide acid （PLA） resin can be combined with flax fibers to produce biodegradable composite materials. In our study, commercial PLA fibers were mixed with flax fibers by a non-woven method so as to make non- woven pre-forms, which can be generated into flax fiber reinforced PLA environmental friendly composites by heat pressing technology. The tensile, flexural and impact properties are tested in order to evaluate the basic physical properties of the composites, and the influenced factors listed as making technology of the pre-forms, weight ratio of flax fibers and heat pressing technology are discussed and optimized, which can be described as weight ratio of flax fibers and PLA fibers is 50/50, heating temperature, time and pressure are respectively 195℃, 20 rain and 12.5 Mpa. Preliminary results show that mechanical properties of the flax/PLA composites are quite promising compared with flax/PP composites in coclrnon commercial automotive use. Scanning electron microscope （SEM） is used to analyze the tensile specimen fracture surfaces, which shows voids and gaps occurring between flax fibers and PLA matrix and sign of fiber pull.out, the strength of flax/PLA interface can be further improved.     

Renewable isosorbide-derived poly(phosphoester) for simultaneously enhanced flame-retardancy and mechanical property of polylactide

Incorporating flame retardant fillers is the most efficient way to improve the fire resistance of polylactide (PLA). However, most flame retardant fillers result in deterioration of the mechanical property of PLA so far. Therefore, to create high-performance PLA materials combining excellent flame retardancy with superior mechanical properties remains highly attractive and challenging. In this study, a novel isosorbide-derived poly(phosphoester) (PIDI) was synthesized and used as a bio-based flame-retardant for PLA. The addition of PIDI showed a marginal effect on the change of the glass transition temperature of the PLA composites, but the crystallinity degree of the PLA composites was improved by the inclusion of PIDI. Benefitting from the improved crystallinity, the tensile strength, flexural strength, and impact strength of PLA composite containing 15 ​wt% PIDI was enhanced by 19.4%, 14.1%, and 36.9%, respectively, compared to the virgin PLA. With the addition of 20 ​wt% PIDI, the PLA composite showed an LOI value of 25.5% and a UL-94 V-0 rating in the vertical burning test. The flame retardant effect of PIDI was also demonstrated by a notable reduction (−46%) in the peak heat release rate (PHRR) of PLA composite containing 20 ​wt% PIDI. Such a renewable isosorbide-derived poly(phosphoester) is one of the promising candidates for PLA bio-composites with an outstanding balance between flame retardancy and intrinsic physical properties.     

防腐剂预处理玉米秸秆皮/HDPE复合材料 制备及其力学性能研究

将不同防腐剂处理后的玉米秸秆皮(CSF)、高密度聚乙烯(HDPE)塑料和其他添加剂共混,熔融复合后,采用挤出成型制备CSF/HDPE复合材料。考察了玉米秸秆皮添加量、防腐剂种类及其处理浓度对复合材料力学性能的影响,并利用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)对复合材料进行表征。结果表明:经氨溶铜季铵盐(ACQ)处理后,随ACQ浓度增加,复合材料力学性能逐渐降低; 玉米秸秆纤维质量分数为50%、ACQ质量分数为1%时,玉米秸秆皮/HDPE复合材料的力学性能最佳。经硼酸锌(ZB)处理后,随ZB浓度的增加,复合材料拉伸强度逐渐增强; 弯曲强度、弯曲模量、冲击强度均呈现先增大后减小的趋势; 玉米秸秆纤维质量分数为50%、ZB质量分数为2%时,CSF/HDPE复合材料的力学性能最佳。     

POM/TPU共混合金非等温结晶动力学研究

通过布拉本德单螺杆挤出机熔融共混挤出制备聚甲醛/热塑性聚氨酯(POM/TPU)共混合金.采用差示扫描量热仪(DSC)和热台偏光显微镜(HS-PLM)对POM/TPU共混合金的非等温结晶动力学及POM球晶生长形态进行跟踪观察.结果表明:采用莫志深法对POM/TPU共混合金的非等温结晶动力学分析结果与Jeziorny法相吻合;POM结晶过程中同时存在均相成核和异相成核,TPU提高了POM的结晶完善性.     

聚合物／BaTiO3复合材料动态力学性能研究

采用动态力学分析仪（ＤＭＡ）对聚合物／ＢａＴｉＯ３复合材料的动态力学性能进行了研究，并用扫描电镜（ＳＥＭ）观察了复合材料的断面形貌。结果表明：聚合物的分子结构、结晶度和ＢａＴｉＯ３粒子的表面性质对复合材料的动态力学性能影响很大。ＬＬＤＰＥ／ＢａＴｉＯ３复合材料中存在网络结构，而ＢａＴｉＯ３粒子位于网络之中，这有利于动态模量的提高。     

钛酸酯偶联剂在木粉/PP复合材料中的应用

以钛酸酯为偶联剂,PP为基体,通过熔融共混法制备了木粉/PP复合材料。研究了偶联剂含量变化对复合材料力学性能及流动性能的影响,采用扫描电镜(SEM)观察了复合体系的冲击断面形貌。结果表明:当偶联剂含量为2%时,35%木粉/PP复合材料体系的拉伸强度和弯曲强度达到最大值,SEM照片表明偶联剂的加入改善了木粉与PP基体的界面结合,但由于木粉团聚,导致复合材料缺口冲击强度下降。偶联剂的加入改善了木粉/PP复合材料的加工流动性。     

木粉/HDPE复合材料的力学性能与流动性能

用木粉与高密度聚乙烯(HDPE)复合制备了能代替木材的复合材料。考察了木粉含量、粒度、界面相容剂用量对复合材料力学性能、流动性的影响。结果表明,复合材料的弯曲强度随木粉含量的增加而提高,冲击强度随木粉含量的增加而下降;弯曲强度随木粉粒度减小显著降低,而冲击强度先有所升高而后降低;界面相容剂能有效改善材料的性能,其较佳用量约为5%(质量分数).     

PLA/热塑性淀粉和PLA/亚麻纤维可降解复合材料的性能研究

使用熔融共混方法,制备了PLA/热塑性淀粉(PLA/TPS)和PLA/亚麻纤维(PLA/FF)复合材料.研究结果表明,随着热塑性淀粉或者亚麻纤维用量的增加,PLA复合材料的拉伸强度和断裂伸长率都有所降低;而PLA的结晶速率呈现显著增大,并且晶粒细化;添加热塑性淀粉或者亚麻纤维,能够增加PLA复合材料的降解速率.