应力诱导引发HDPE/EPDM官能化反应及其对复合薄膜Al/胶层层间剥离强度的影响

采用提高双螺杆挤出机螺杆转速的高剪切应力诱导引发方法和添加引发剂与提高螺杆转速复合诱导方法,研究高密度聚乙烯(HDPE)、三元乙丙橡胶(EPDM)共混物与马来酸酐(MAH)的官能化反应及产物(HDPE/EPDM)-g-MAH对复合薄膜A l/胶层层间剥离强度的影响.研究结果表明:双螺杆挤出机的高螺杆转速、高剪切应力作用可直接引起大分子链的断链反应,形成大分子自由基,引发HDPE/EPDM共混物的官能化反应;挤出反应温度越高、螺杆转速越快,则官能化产物接枝(嵌段)率的提高越显著;添加少量引发剂具有进一步促进官能化反应的作用,官能化反应过程易控制;官能化产物(HDPE/EPDM)-g-MAH的接枝率越高,熔体流动性越好,复合薄膜A l/胶层层间剥离强度越高.在310℃的反应温度和800 r/m in的螺杆转速条件下,25 mm宽的复合薄膜A l/胶层层间剥离强度可达145 N.     

衣康酸接枝LLDPE/HDPE的制备与性能

以线性低密度聚乙烯(LLDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)为基体树脂,过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,衣康酸(ITA)为主接枝单体、苯乙烯(St)为共接枝单体,进行熔融接枝反应制备衣康酸接枝LLDPE/HDPE共混物.利用红外光谱表征了接枝反应,并探究了LLDPE/HDPE不同配比、引发剂及接枝单体添加量对接枝产物的熔体流动性、与钢板的黏结性以及热性能的影响.通过红外光谱测试分析,表明衣康酸确实接枝到了PE大分子链上;研究结果表明:将LLDPE和HDPE以一定配比作为基体树脂,HDPE质量分数为40%~60%时,获得的接枝物的流动性、黏结性和耐热性等综合性能较好;确定了最佳的接枝配方为HDPE质量分数为50%的LLDPE/HDPE,m(ITA)∶m(St)=1∶1的ITA/St复配接枝单体添加量为1.50%,DCP添加量为0.15%,所制备的PE接枝产物的熔体流动性和黏结性能较佳.     

硼酸锌防腐处理对杨木定向刨花板性能的影响

以速生杨木为木材原料,酚醛树脂(PF)和异氰酸酯树脂(MDI)为胶黏剂,硼酸锌(ZB)为防腐剂,制备了杨木定向刨花板(OSB),以研究ZB添加量（0.5%、1.0%和3.0%）对OSB试板的物理力学性能和防腐性能的影响。结果表明,各试板的物理力学性能均满足我国LY/T 1580—2000《定向刨花板》中OSB/3类板的要求;添加ZB显著提高了试板的防腐性能。添加0.5%的ZB对PF、MDI两种胶黏剂胶合的杨木OSB性能无不利影响。ZB添加量在0.5%~3.0%范围内,MDI胶杨木OSB的力学性能基本随ZB添加量的增加而下降。相同ZB添加量及施胶量的情况下,MDI胶杨木OSB的力学性能优于PF胶杨木OSB。     

速生杨木单板横纹弹性模量预测模型

建立速生杨木单板横纹弹性性能的预测模型,利用该模型分析了速生杨木单板在受压和不同含胶量情况下的横纹弹性模量,考虑到木材密度,单板裂隙度和涂胶量等的影响,按照复合材料原理模型,分别在涂胶量体积大于单板裂隙体积,涂胶量体积小于单板裂隙体积和涂胶量体积为零条件下,探讨了单板横纹弹性模量模型,结果表明,当涂胶量体积大于单板裂隙体积时,预测值和试验值之间相对误差小于15％。     

碱性钙基膨润土协同卤锑阻燃HDPE的研究

【目的】解决卤锑阻燃高密度聚乙烯(HDPE)复合材料燃烧时发烟量大、熔融滴落严重等问题。【方法】采用自制的碱性钙基膨润土(Ca-MMT)与卤锑阻燃剂复配阻燃HDPE,通过极限氧指数(LOI)、水平燃烧等级、力学性能和热稳定性等测试,研究Ca-MMT和卤锑阻燃剂对HDPE的协同阻燃效应。【结果】HDPE/DBDPE/Sb2O3/Ca-MMT复合材料的LOI由纯HDPE的19.60%提高至32.77%,水平燃烧等级由HB75级提高至HB级,且燃烧时不产生熔滴,具有良好的成炭效应;拉伸强度由13.35MPa提高至23.33MPa,力学性能良好;失重率由纯HDPE的96.17%降至86.50%,热稳定性明显提高。碱性钙基膨润土的最佳添加量为4%。【结论】自制的Ca-MMT与卤锑阻燃剂有较好的协同阻燃作用。     

无机纳米粒子对木粉/高密度聚乙烯木塑复合材料热学及力学性能的影响

为了探讨3种无机纳米粒子(纳米碳酸钙(NPCC)、纳米蒙脱土(NMMT)和纳米氧化铝(NAL))对木粉/高密度聚乙烯(HDPE)木塑复合材料热学性能和力学性能的影响,采用模压成型方法制备木粉/HDPE木塑复合材料,利用综合热分析仪和热膨胀系数仪分析了木塑复合材料的热学性能,并测定了其力学性能.结果表明,3种无机纳米粒子对木粉/HDPE木塑复合材料的热学性能和力学性能均有一定影响.其中:添加NPCC可使木粉/HDPE木塑复合材料的线性热膨胀系数降低38.95%,并具有较好的热稳定性,从而在受热过程中的起始热分解温度提高了2.8℃,600℃时的残重率提高了39.1%;同时,添加NPCC的木粉/HDPE木塑复合材料力学性能提高的幅度最大,其拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了32.86%、11.05%和35.32%.     

马来酸酐熔融接枝醋酸纤维素的研究

以醋酸纤维素(CA)为基体树脂,过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,马来酸酐(MAH)为接枝单体,在双螺杆挤出机中于175～200℃进行熔融接枝.以红外光谱表征法确定了接枝反应的发生,研究了引发剂、接枝单体用量对接枝反应的影响,并研究了接枝单体及其用量对接枝CA材料热稳定性能、流变性能的影响.结果表明:引发剂DCP添加量为0.4%时接枝率最高;随着MAH添加量的增加,接枝率随之增加;CA-g-MAH较纯CA的热稳定性有所提高,熔体黏度下降,熔体流动速率提高.     

速生杨木单板面内剪切模量预测模型

建立了速生杨木单板面内纵横向剪切模量预测模型,分析了压缩率和含胶量对速生杨木单板面内纵横向剪切模量的影响,以及单板面内纵横向泊松比的范围。结果表明:当涂胶量体积大于单板裂隙体积时,预测值和试验值之间平均相对误差为20%。     

改性单板力学性能研究

通过对不同厚度单板采用不涂胶、涂胶、压力浸胶处理，研究单板热压后的力学性能与密度 之间关系，以及单板在不同工艺条件下的纵横向力学性能。基于纤维增强复合材料的混合模型和层 合板刚度理论，构建单板涂胶和压力浸胶热压后的弹性模量物理模型和数学模型。结果表明：(1)随 着单板中胶黏剂固化和单板被压密实，单板的横向弹性模量可提高3倍。(2)随着密度的增加，单板 涂胶和压力浸胶热压后的纵向弹性模量的增加幅度不及无胶单板热压后的增加幅度。(3)涂胶单板的 横向弹性模量模型在模拟实际情况时要乘系数k，此次实验k为0.76较为合适。(4)将加压浸胶单板中 的胶层分为10层、单板分为11层能较好地模拟加压浸胶单板的弹性模量，纵向弹性模量模拟值较实 测值小5.8 %，横向弹性模量模拟值较实测值小1.7 %。     

改性石膏晶须对HDPE复合材料力学性能的影响

将改性磷石膏晶须与高密度聚乙烯(High density polyethylene,HDPE)进行共混,通过注塑成型技术制备HDPE/磷石膏晶须复合材料,采用傅立叶转换红外光谱(FI-IR)、扫描电镜(SEM)、热分析(DSC)等技术,分析改性磷石膏晶须对HDPE复合材料力学性能的影响。结果表明:改性后HDPE/磷石膏晶须复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别为44.33 k J/m2、25.54 MPa和473.5 MPa,与纯HDPE相比,相应提高了31.5%、6.64%和25.15%;与未改性HDPE/磷石膏晶须复合材料相比,冲击强度提高69.13%,拉伸强度与弯曲强度分别降低1.28%和9.65%。故改性后HDPE/磷石膏晶须的综合性能较好。     

VARTM制备麻纤维增强环氧树脂复合材料研究

通过对黄麻纤维热处理、碱处理、硅烷偶联剂处理和异氰酸酯处理进行表面改性,并对改性黄麻纤维布进行热压工艺处理,最后采用VARTM成型工艺制备黄麻纤维增强环氧树脂复合材料,并对其性能进行了系统研究.通过扫描电镜(SEM)分析表明,热处理和碱处理的黄麻纤维增强环氧树脂复合材料的界面粘结未得到明显改善,而通过硅烷偶联剂和异氰酸酯处理的黄麻纤维增强环氧树脂复合材料的界面粘结性能得到了显著的提高.将硅烷偶联剂和异氰酸酯处理的黄麻纤维布通过热压处理不仅可以增加复合材料中黄麻纤维体积含量,而且可以提高复合材料的综合性能,复合材料力学性能研究表明,经硅烷偶联剂处理后的黄麻纤维增强复合材料拉伸强度、模量和弯曲强度分别提高了18.6%,71.4%和50.2%.经异氰酸酯处理的黄麻纤维增强复合材料的拉伸强度、模量和弯曲强度分别提高了16.3%,34.0%和50.3%.     

界面改性剂对木橡塑混合物料流变特性的影响

为研究偶联剂对木粉、废旧橡胶和塑料组成的木橡塑三元混合物料流动性能的影响,分别采用3%、5%、8%的马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)和0.5%、1%、3%、5%的橡胶专用硅烷偶联剂(Si69)对三元混合物料进行表面处理。结果表明:两种偶联剂对复合物料体系的流变特性均具有显著影响,且二者之间存在显著的交互作用; 单独使用MAPE,其质量分数在5%时混合物料的剪切应力和表观黏度值最小,加工性能最优; MAPE和Si69同时使用时,混合体系的流变性以MAPE质量分数和Si69质量分数均为3%的配合为最佳。     

浸渍塑化杨木单板顺纹拉伸性能的研究

通过拉伸试验,研究了塑化杨木单板不同压力时的顺纹拉伸性能,分析了其与塑化压力间的关系。结果表明:塑化杨木单板的拉伸模量与塑化压力呈非线性关系;随塑化压力增大,单板的弹性模量有减小的趋势,顺纹抗拉强度呈增大趋势,但当压力增大到一定值时顺纹抗拉强度趋于稳定。     

江苏杨木人造板的研发与展望

在总结江苏杨木加工产业现状的基础上，分析了存在的不足，提出了具有发展强势的人造板产品，包括杨木单板层积材、杨木水泥模板、杨木复合地板、杨木人造薄木、竹木复合层积材、超常厚度中密度纤维板、草木复合中密度纤维板、软质纤维（碎料）板、定向结构板、木（草）塑复合材料、杨木木丝墙体材料和废旧木材人造板等。指出了实现人造板产业持续发展的保证措施，包括优化资源供应，重视无醛胶粘剂的研发，加强木材保护技术的研究，突出技术创新，实施人才、专利和标准战略。     

杨木木粉/聚乳酸复合材料的制备及其在3D打印上的应用

 以熔融沉积增材制造技术为依据,研究了聚乳酸与杨木木粉熔融复合混合工艺,探索了原料混合比例、挤出条件等,并对挤出的复合材料进行了力学性能和微观性能检测。结果表明,杨木木粉添加量对复合材料有显著性影响,随着木粉添加量的增加,复合材料力学性能降低,当普通杨木粉原料添加量为40%时,弯曲强度降低30.3%,拉伸强度降低26.4%,冲击强度降低82.2%;当特殊杨木粉原料添加量为40%时,弯曲强度降低14.5%,拉伸强度降低22.9%,冲击强度降低72.9%;从材料的流变性能可见,添加杨木木粉后,弹性模量和损耗模量均增加,并且与木粉的添加量呈现正相关;复合材料流体的黏度降低,表明添加木粉后,复合材料的流动性变差,流体阻力增大;应用DSC检测复合材料时发现,复合材料基体的玻璃化转变温度、结晶温度和熔融温度与聚乳酸单体相比没有改变,加入木粉后只改变了熔体的流动性,对熔点没有影响;通过SEM观察,无论原料为何种比例,聚乳酸与木粉结合均比较紧密,混合也很均匀;同时傅里叶变换红外光谱显示,各主要基团没有变化。     

Interface enhancement of glass fiber/unsaturated polyester resin composites with nano-silica treated using silane coupling agent

Nano-silica treated with different kinds of coupling agent(KH550, A-143, A-151) was used to modify the surface condition of glass fiber, and then, the modified glass fiber/ unsaturated polyester resin(UPR) composites materials were prepared. Scanning electron microscopy(SEM), dynamic mechanical analysis(DMA), and impact test were used to characterize the composite materials' structure and properties. The morphology of composite materials shows that the adhesion between nano-silica and glass fiber is improved when silane coupling agent is added in. The DMA and impact test results show that silane coupling agent(especially KH550 and A-151) could effectively improve the composite's mechanical properties. When the dose of KH550 was 0.1%(m ︰m), the storage modulus and impact strength reached the maximum.     

纳米SiO2修饰玻纤表面对玻纤/聚丙烯复合材料界面性能的影响

借助纳米颗粒的高比表面积特性,将纳米二氧化硅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（PP）热塑复合材料。通过SEM表征纳米二氧化硅在玻璃纤维表面的分布形态,结果表明纳米颗粒在纤维表面分散良好;通过界面剪切强度测试（IFSS）和界面断裂韧性测试（G_ⅡC）表征复合材料界面的静态力学性能,结果显示材料的界面剪切强度与界面断裂韧性同时获得了较大的提升;动态热机械分析测试（DMA）的结果表明复合材料在动态测试下的综合界面结合性能均得到较大的提升。     

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。