偶聯(lián)劑對HDPE基竹塑復合材料力學性能的影響

通過改變高密度聚乙烯（hdpe）和聚苯乙烯（ps）的混合比例，設(shè)計了7種制作木塑復合材料的方案．hdpe：ix5分別為0：10、1：9、2：8、3：7、4：6、5：5、10：0。按照不同設(shè)計方案，選用相應(yīng)的擠出工藝參數(shù)制作木塑復合材料型材，按照塑料檢測標準對其進行力學性能檢測以及掃描電鏡觀察，找出最優(yōu)的配方工藝。

復合材料力學性能復合材料 百科名片 橡塑復合材料 復合材料(compositematerials)，是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過物理或化學的 方法，在宏觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)， 使復合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。復合材料的基體材料分為金 屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹 脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳 化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質(zhì)細粒等。 目錄 歷史 分類 性能 成型方法 應(yīng)用 江蘇新型復合材料產(chǎn)業(yè)園 展開 編輯本段 歷史 復合材料使用的歷史可以追溯到古代。從古至今沿用的稻草增強粘土和已使用上 百年的鋼筋混凝土均由兩種材料復合而成。20世紀40年代，因航空工業(yè)的需要，發(fā) 展了玻璃纖

以聚磷酸銨(app)作為阻燃劑,用擠出成型法制備具有阻燃性的pe基木塑復合材料,研究app含量對木塑復合材料的靜態(tài)力學性能以及動態(tài)力學性能的影響。靜態(tài)力學研究結(jié)果表明:加入app的木塑復合材料的彎曲強度和沖擊強度均比未加入app的木塑復合材料有所增加,當app質(zhì)量含量為16%時,彎曲強度和沖擊強度均達到最大值,分別為66.94mpa和13.38kj/m2;動態(tài)力學研究結(jié)果表明:不同app含量的木塑復合材料在60.2～70.4℃之間均存在明顯的松弛,當溫度低于松弛溫度時,木塑復合材料的存儲模量(e')較大,而溫度高于松弛溫度時,木塑復合材料的存儲模量明顯減小;隨著app含量增加,木塑復合材料的損耗模量(e″)和損耗因子(tanδ)均先降低然后升高。

本文通過熔融共混方法制備高密度聚乙烯(hdpe)/竹粉/復合材料,研究了偶聯(lián)劑和潤滑劑對復合材料的payne效應(yīng)和似固體行為的影響。結(jié)果表明,鋁鈦復合偶聯(lián)劑含量對竹塑復合材料g’及g’’應(yīng)變依賴性并沒有多大影響;對竹塑復合材料體系內(nèi)部微結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。隨著鋁鈦復合偶聯(lián)劑含量的變大,低頻區(qū)g’對頻率的依賴性慢慢變大,第二平臺現(xiàn)象慢慢變得不明顯。此外鋁鈦復合偶聯(lián)劑含量的變化還影響g’及tanδ的值,但對η*及g’’的影響不大。潤滑劑的加入對竹塑復合材料payne效應(yīng)敏感性沒有太大影響。

采用硅烷偶聯(lián)劑kh-560對木粉/聚乙烯復合材料進行表面涂覆處理,以改善其膠接性能。利用ftir、xps和膠接強度測試等方法研究了硅烷偶聯(lián)劑處理對聚乙烯木塑復合材料膠接性能的影響。結(jié)果表明,經(jīng)機械打磨,硅烷偶聯(lián)劑涂覆處理后,偶聯(lián)劑與復合材料表面形成化學鍵接;并在材料表面引入了環(huán)氧基團,從而提高了環(huán)氧樹脂膠黏劑與聚乙烯木塑復合材料的黏接強度。偶聯(lián)劑的處理效果受偶聯(lián)劑的質(zhì)量分數(shù)、處理溫度和時間的影響較大,當偶聯(lián)劑質(zhì)量分數(shù)為5%、處理溫度120℃、處理時間為20min時,涂覆處理聚乙烯木塑復合材的黏接性能最佳。

本文采用苯乙烯作改性bmi樹脂的活性稀釋劑以降低樹脂粘度,并對該樹脂體系進行了dsc測試和ir光譜分析。實驗表明,加入苯乙烯后,樹脂體系的反應(yīng)活性極大提高,固化溫度降低。實驗還研究了苯乙烯的用量對t700/bmi復合材料力學性能的影響,結(jié)果表明,隨著苯乙烯用量的增加,t700/bmi復合材料的拉伸強度、彎曲強度及層間剪切強度逐漸增大,但苯乙烯用量超過15%(w%)時,拉伸強度呈下降趨勢,而彎曲強度和層間剪切強度則繼續(xù)增大,直到苯乙烯用量超過25%(w%)時,才呈下降趨勢。因此,苯乙烯的用量控制在15%～25%(w%)較為合適。

通過改變摻入塑料顆粒的量,制備了3個系列、12種不同配比的混凝土.通過混凝土試塊抗壓、抗折強度實驗,得到同不配合比的混凝土強度值.實驗結(jié)果顯示:混凝土試塊的抗壓、抗折強度隨著塑料顆粒摻量的增加,先增大后減少;若需要通過摻入塑料顆粒提高混凝土強度,建議摻加摻量為3％的塑料顆粒.

主要研究了不同樹脂含量下,碳布/環(huán)氧復合材料的經(jīng)向拉伸和緯向壓縮性能,并初步探討了樹脂含量對復合材料拉伸、壓縮性能的影響機理。試驗結(jié)果表明:樹脂含量對復合材料力學性能的影響較大,當樹脂質(zhì)量含量在42%～45%之間時,拉伸、壓縮性能較好。

基于ansys軟件建立了碳纖維增強復合材料有限元模型,采用newmark法對不同溫度下碳纖維增強復合材料的力學性能進行研究。結(jié)果表明:溫度對碳纖維增強復合材料的應(yīng)力、變形均有較大影響,碳纖維增強復合材料的應(yīng)力在25~80℃時,隨溫度的升高呈明顯上升趨勢,當溫度達到80~100℃時,由于復合材料中的樹脂達到其軟化溫度,碳纖維增強復合材料承載能力顯著降低,而100℃之后應(yīng)力隨溫度增加呈平緩下降趨勢;碳纖維增強復合材料的變形在25~120℃時始終呈上升趨勢。

柔性石墨成型條件對復合材料力學性能影響研究

鈣塑復合包裝材料片材的力學性能對制品性能有顯著影響,其主要影響因素有加工工藝和材料配方。實驗研究了加工溫度及偶聯(lián)劑的種類、添加量對片材力學性能的影響。對不同加工溫度下鈣塑片材的力學性能進行了測試分析,確定了最佳擠出溫度為190℃。對不同種類及用量的偶聯(lián)劑對鈣塑復合包裝材料的力學性能的影響進行了研究,結(jié)果表明:對鈣塑材料而言,偶聯(lián)劑種類對力學性能的影響很大,尤其是拉伸強度和彎曲強度,硅烷偶聯(lián)劑最適合用于鈣塑材料的偶聯(lián)劑;偶聯(lián)劑的用量對拉伸強度和沖擊強度的影響很大,當其質(zhì)量分數(shù)為2.25%時,拉伸強度提高了23.24%,沖擊強度提高了近3倍。

以高密度聚乙烯(hdpe)和馬來酸酐接枝聚乙烯(mape)共混物為塑料基體,以木粉為填料,用注塑成型法制備木塑復合材料,研究mape/hdpe質(zhì)量比變化對塑料基體和木塑復合材料力學性能的影響。結(jié)果表明:mape/hdpe比變化對mape/hdpe共混形成的塑料基體強度基本沒有影響,但對由該共混物所制得的木塑復合材料的強度影響顯著;在相同的木粉含量下,保持配方中mape和hdpe的總含量不變,木塑復合材料的拉伸強度隨mape/hdpe比率增大先迅速增加,然后趨于平緩,沖擊強度隨mape/hdpe比增大逐漸減小。

RTM聚酰亞胺復合材料力學性能研究

測試了兩種不同經(jīng)緯編織密度和不同含膠量的碳布/環(huán)氧復合材料的基本力學性能,對碳纖維復絲及碳布在復合材料中的強度利用率作了比較與分析。結(jié)果表明:適當增大含膠量有利于改善復合材料的力學性能;經(jīng)緯編織密度對復合材料力學性能的影響同樣不可忽視。

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利用胺類改性劑m處理木粉,研究了改性劑m和力學性能改性劑丙烯腈-苯乙烯共聚(物as)的用量對聚氯乙(烯pvc)基復合材料力學性能的影響。結(jié)果表明:隨著改性劑m用量的增加,復合材料的拉伸強度、無缺口沖擊強度、彎曲強度以及彎曲模量都呈先上升后下降的趨勢,且當m用量略大于2%時達到最大值;隨著as用量的增加,復合材料的拉伸強度、彎曲強度及彎曲模量都呈逐漸上升的趨勢,無缺口沖擊強度呈逐漸下降的趨勢到,8%時趨于平緩。

研究了不同體積含量的杜拉纖維及同一體積含量的杜拉纖維經(jīng)不同的硅烷偶聯(lián)劑處理后摻入呋喃樹脂砂漿中,其力學性能的變化。實驗結(jié)果表明:摻入不同體積含量的杜拉纖維后,其劈拉、軸拉、抗折強度的最大增幅分別為9.6%、8.3%、9.7%;經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑wd-560處理后的杜拉纖維加入呋喃樹脂砂漿后,其劈拉、軸拉、抗折強度的最大增幅分別為63.2%、153%、153%;而抗壓強度都略有降低

采用不同目數(shù)的竹粉制備竹塑復合材料,研究其對于復合材料性能的影響。結(jié)果表明:140目竹粉制備竹粉/聚丙烯復合材料具有最高的拉伸強度、斷裂伸長率和流動速率;隨著竹粉目數(shù)的變大,材料的彎曲和沖擊強度逐漸降低;竹粉目數(shù)對于材料硬度沒有明顯的影響。

采用端羧基液體聚酯橡膠改性環(huán)氧樹脂e51制備了一種界面偶聯(lián)劑,用來提高碳纖維復合材料的界面性能。通過性能測試,研究偶聯(lián)劑對力學性能的影響。通過xps、dsc和tg分析方法,研究了偶聯(lián)劑對復合材料界面官能團變化、微觀形貌、體系的固化行為及耐熱性能的影響。性能測試結(jié)果表明偶聯(lián)劑可顯著提高復合材料的力學性能。xps分析結(jié)果表明加入偶聯(lián)劑的碳纖維表面與偶聯(lián)劑發(fā)生了化學反應(yīng),sem研究表明加入偶聯(lián)劑的復合材料界面粘接性能得到顯著提高。dsc和tg結(jié)果表明體系玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為106℃,在350℃時熱失重約4.6%。

綜述了國內(nèi)外界面改性增強塑木復合材料力學性能的研究進展,包括界面改性增強的作用機理、木纖維的表面改性、塑料的表面改性和添加界面相容劑等,并展望了塑木復合材料界面改性研究的未來趨勢。

在灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組合預測模型建模的基礎(chǔ)上,以木塑纖維復合材料加工主要因素的正交設(shè)計試驗結(jié)果為數(shù)據(jù)樣本,建立木塑纖維復合材料力學性能工藝指標的預測模型。以木塑纖維復合材料加工主要因素作為輸入量,對這些變量進行灰色gm(1,n)預估,再進行bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預測,獲得木塑纖維復合材料力學工藝指標的預測。結(jié)果表明,所建立的預測模型能夠很好地預測出木塑纖維復合材料的力學性能及工藝指標。

復合材料力學是固體力學的一個新興分支,它研究由兩種或多種不同性能的材料,在宏觀尺度上組成的多相固體材料,即復合材料的力學問題.近代復合材料最重要的有兩類:一類是纖維增強復合材料,另一類是粒子增強復合材料.復合材料力學的研究可分為微觀力學和宏觀力學.在此基礎(chǔ)上重點分析了陶瓷納米復合材料、碳納米管聚合物復合材料和纖維增強樹脂基復合材料的力學性能.