原位接枝剑麻纤维增强聚丙烯复合材料研究

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长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的制备及改性的开题报告

长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的制备及改性的开题报告一、研究背景及意义随着科学技术的不断进步，高分子材料已经成为人们研究的一个热点。

其中，玻璃纤维增强聚丙烯复合材料由于具有优异的综合性能，在航天、航空、轻机械、汽车、交通运输等行业得到了广泛应用。

与传统金属材料相比，玻璃纤维增强聚丙烯复合材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀性好、成型加工性好等优点。

因此，研究玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的制备及改性，具有非常重要的科学意义和工程应用价值。

二、研究内容和目标1.研究玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的制备工艺和工艺优化，采用不同的工艺参数调整，探索制备方法的影响因素，寻求最佳的制备工艺。

2.改性研究，通过掺入不同种类的改性剂，综合考虑材料强度、硬度、耐热性、减震能力、抗冲击性等，优化材料的综合性能。

通过对材料的组成及结构的表征、测试材料的力学性能，确定改性效果，寻求改性的最佳配方。

三、研究方法和步骤1.研究玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的制备工艺和工艺优化（1）采用手动、半自动、全自动等不同的制备工具进行材料制备实验；（2）通过对不同工艺参数进行实验，如加压、加速、温度等条件的不同调整，探究制备工艺的影响因素；（3）应用现代测试仪器进行结构表征与力学性能测试，确定最佳制备工艺。

2.改性研究（1）材料改性剂的选择：通过分析玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的性能，针对其中存在的缺点，选择合适的改性剂进行改性；（2）改性配方的设计：综合考虑材料强度、硬度、耐热性、减震能力、抗冲击性等因素，确定改性配方；（3）应用现代测试仪器分析测试材料的组成及结构，测试材料的力学性能等，确定最佳的改性剂配方。

四、预期成果1.建立玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法及改性技术；2.获得最佳的制备工艺与改性剂配方，提高玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的综合性能；3.为玻璃纤维增强聚丙烯复合材料在航天、航空、轻机械、汽车、交通运输等领域的应用提供技术支持。

环保型剑麻纤维_聚丙烯复合材料的研究进展_张波

储能模量随着温度的升高而降低。环境对短剑麻纤维增稳定性，阻碍了聚丙烯的结晶，降低了复合材料中聚丙烯
强聚丙烯复合材料的影响研究表明［１０］，水分对材料的破相的结晶度和结晶速率，剑麻纤维和晶须提高了复合材料
坏作用大于ＨＣｌ和ＮａＯＨ。防水剂可以有效地提高复合的模量和韧性，但由于混杂增强复合材料弱界面键合的制
熔融混合和溶剂混合，发现溶剂混合方法能使复合材料用，而氧化聚乙烯蜡分子链与聚丙烯相容性较好，因而适
的黏度提高。剑麻纤维的加入使材料结晶温度和结晶度量的氧化聚乙烯蜡可改善聚丙烯／剑麻纤维间的界面相互
提高，这是由纤维表面的成核作用导致跨晶区域的形成作用。当剑麻纤维含量为２０％、氧化聚乙烯蜡含量为０．６％
聚丙烯因其品质优良，适于改性，价格低廉，受到人们的青睐［５］。尽管聚丙烯还存在一些缺陷，但通过高科技改性技术，通用、大众化、功能化的改性聚丙烯塑料将会使低档塑料高性能化应用成为现实。
１０中国人造板２００８／６
研究与探讨
３剑麻纤维增强聚丙烯
量，但聚丙烯与剑麻纤维间较弱的界面键合，降低了复合
（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｌｉｎ，Ｇｕａｎｇｘｉ５４１００４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｏｕｔｌｉｎｅｓｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｉｓａｌｆｉｂｅｒ（ＳＦ）ａｎｄｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ（ＰＰ）．Ａｎｄｓｕｍｍａｒｙｔｈｅｓｔａｔｕｓｑｕｏｏｆｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｄｆｏｒｅｉｇｎｆｏｒｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｂｙｓｉｓａｌｆｉｂｒｅｓ，ａｎｄｔｈｅｉｒｓｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｔｈｅｆｕｔｕｒｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｉｓａｌｆｉｂｅｒ；ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ

植物纤维增强聚丙烯复合材料力学性能的研究

２）将冷却后的植物纤维、ＰＰ树脂、相容剂及各种助剂在高速混合机中共混１５ｍｉｎ，然后在双螺杆挤出机上于１７０￣１９５ ℃条件下挤出造粒。
３）将粒料干燥２４ｈ后注塑成型制得试验用样条。
ｂ）抗弯弹性模量ｃ）弯曲强度
４６
包装学报
２０１１年
图１Ｆｉｇ．１
ｄ）冲击强度植物纤维添加质量分数对复合材料
ห้องสมุดไป่ตู้
粒的应力集中及产生缺陷几率增大，从而使得体系的
冲击强度降低。
２．２相容剂种类对ＰＰ木塑复合材料力学性能的影响
本实验主要考虑ＭＡＨ－ｇ－ＰＰ、铝酸酯偶联剂、铝
钛偶联剂３种相容剂对植物纤维增强ＰＰ复合材料力学
性能的影响，且实验中固定３种相容剂的添加质量均
为植物纤维添加质量的５％，所得结果见图２￣４。
ＺｅｎｇＧｕａｎｇｓｈｅｎｇ，ＸｕＣｈｅｎｇ，ＬｉｎＲｕｉｚｈｅｎ，ＸｕＣｈａｏ，ＪｉａｎｇＴａｉｊｕｎ，ＬｉｕＹｕｅｊｕｎ
（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＮｅｗＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＰａｃｋａｇｉｎｇ，ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＰａｃｋａｇｉｎｇｏｆＨｕｎａｎＣｏｌｌｅｇｅｓａｎｄＵｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＺｈｕｚｈｏｕＨｕｎａｎ４１２００７，Ｃｈｉｎａ）
摘要：以聚丙烯（ＰＰ）、废瓦楞纸板制取的植物纤维为原料，采用马来酸酐接枝聚丙烯（ＭＡＨ－ｇ－ＰＰ）、铝酸酯偶联剂、铝钛偶联剂为界面相容剂，研究了植物纤维增强ＰＰ复合材料的力学性能。结果表明：未添加界面相容剂时，随着植物纤维用量的增加，复合材料冲击强度急剧下降，弯曲强度和拉伸强度上升；添加界面相容剂ＭＡＨ－ｇ－ＰＰ后，当植物纤维的质量分数为３０％时，复合材料的弯曲强度和拉伸强度均达到最大值；在ＭＡＨ－ｇ－ＰＰ、铝酸酯偶联剂、铝钛偶联剂三者中，ＭＡＨ－ｇ－ＰＰ改善植物纤维与ＰＰ之间的界面相容性效果最佳；当ＭＡＨ－ｇ－ＰＰ添加质量为植物纤维添加质量的１０％时，复合材料的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度及综合性能最佳。

剑麻纤维增强聚丙烯复合材料的拉伸性能_何莉萍

第26卷第3期Vo l 126 No 13材料科学与工程学报Jo urnal o f Mater ials Science &Eng ineer ing 总第113期Jun.2008文章编号:1673-2812(2008)03-0395-05剑麻纤维增强聚丙烯复合材料的拉伸性能何莉萍1,田永1,吴振军2,王璐琳1,屈伟平1,丁舟波1(1.湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,机械与汽车工程学院,湖南长沙 410082;2.湖南大学化学与化工学院,湖南长沙 410082)=摘要> 本文介绍了剑麻纤维(sisal fiber)增强聚丙烯(pp)复合材料的制备方法和注塑成型工艺,通过改变剑麻纤维的长度(3mm,5mm,8mm),含量(5%,10%,15%,20%)和预处理方法来制备不同的增强复合材料,并测定其拉伸性能,通过典型的拉伸应力-应变曲线、伸长率、电镜断口照片等数据的分析,找到最佳的配比方案,为以后的生产应用提供依据和参考。

=关键词> 剑麻;聚丙烯;复合材料;拉伸性能中图分类号:T H145.4+2 文献标识码:ATensile Properties of Sisal Fiber Reinforced Polypropylene CompositeHE L-i ping 1,TIAN Yong 1,WU Zhen -jun 2,WANG Lu -lin 1,QU We-i ping 1,DING Zhou -bo 1(1.State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacture for V ehicle Body,Hunan University,Changsha 410082,China;2.C ollege of Chemistry and Chemical Engineering ,Hunan University,Changsha 410082,China)=Abstract > T he fabr icatio n technics and injection moulding o f SF RP w ere int roduced in this paper.Differ ent SFR P eco -materials hav e been fabricated by var ying the f iber leng th(3mm,5mm,8mm),fiber co nt ent (5%,10%,15%,20%)and fiber pre -tr eatment.W e studied the tensile pr operties of the fabr icated SFRP co mpo sites in depth by t esting and analyzing the st ress -str ain cur ves ,the elong ation rat e and the rupture interface pho tos by SEM ,in or der t o find t he best manufactur e techniques of the composites and to give the datas for the fur ther r esear ch.=Key words > sisal f iber ;polypro pylene;com posite;tensile pro per ties收稿日期:2007-05-02;修订日期:2007-07-11基金项目:国家自然科学基金资助项目(50672023),国家/8630重点资助项目(2006AA110101)作者简介:何莉萍(1967-),女,教授,博士生导师,研究方向为车身制造先进材料及其加工技术。

剑麻纤维及其复合材料研究

剑麻纤维及其复合材料研究【摘要】剑麻纤维是一种优秀的天然纤维，具有优异的力学性能和环保性质，因此备受关注。

本文首先介绍了剑麻纤维的结构与性质，然后探讨了剑麻纤维在复合材料中的应用，包括其在航空航天、汽车工业等领域的潜在应用价值。

在详述了剑麻纤维复合材料的制备方法及其性能表现，从而揭示了其在提高材料强度、降低密度等方面的潜力。

通过分析剑麻纤维复合材料的发展趋势，展望了其在未来的应用前景。

结论部分总结了剑麻纤维及其复合材料研究的重要性和进展，强调了其在可持续发展和环保方面的重要作用，为相关研究提供了有益的借鉴和指导。

【关键词】剑麻纤维、复合材料、结构与性质、应用、制备方法、性能表现、发展趋势、研究进展、应用前景、重要性。

1. 引言1.1 剑麻纤维及其复合材料研究的背景剑麻纤维，又称大麻纤维、五指毛、剑麻，是一种天然纤维素纤维，具有优异的物理力学性能和生物可降解性，是一种绿色环保的材料。

剑麻纤维广泛存在于热带和亚热带地区，是一种富含纤维素的植物纤维。

在过去，剑麻主要用于制作麻绳、纱线等传统工艺品，但随着科技的发展，剑麻纤维在现代工业领域中的应用也越来越广泛。

剑麻纤维及其复合材料研究的背景可以追溯到对可再生资源的重视和对环境友好材料的需求。

随着全球范围内对可持续发展的重视，人们对可降解材料和替代性能更好的材料的需求逐渐增加。

剑麻纤维以其资源丰富、生长快速、成本低廉等优势，逐渐受到研究者的关注。

在传统的复合材料中，玻璃纤维、碳纤维等常用纤维被广泛应用，但这些纤维也存在资源消耗大、难降解等问题，而剑麻纤维则为一种更环保、更可持续的替代材料。

剑麻纤维及其复合材料研究具有重要的科学意义和实际应用价值。

通过深入研究剑麻纤维的结构与性质、应用于复合材料的方法和技术以及复合材料的性能表现，可以为开发高性能、绿色环保的新型复合材料奠定基础，推动相关产业的发展和创新。

1.2 剑麻纤维及其复合材料研究的意义1. 资源开发与利用：剑麻是一种天然植物纤维，具有丰富的资源储备和可再生特性。

植物纤维增强聚丙烯复合材料力学性能的研究

第３第１卷期
２１年１０１月
包
装
学
报
Байду номын сангаас
ＶＯ１３ＮＯ．．１
ＰｃａｉｇＪｕａａｋｇｎｏｒｌｎ
Ｊｎ２１ａ．０１
植物纤维增强聚丙烯复合材料力学性能的研究
曾广胜，徐成，林瑞珍，许超，江太君，刘跃军
（湖南工业大学包装新材料与技术重点实验室，先进包装材料与技术湖南省普通高校重点实验室，湖南株洲４２０１０７）
（ｅａｏａｒｆｅｔｉｌａｄｅｈｏｏｙｏａｋｇｎ，ｙａｏａｏｙｏｄａｃｄＭａｒｌａｄｅｈｏｏｙｒＫｙＬｂｒｔｙｏｗＭａｒｓｎｃｎｌｇｒｃａｉｇＫｅｂｒｔｒｆｖｅｔｉｓｎｃｎｌｇｏＮｅａＴｆＰＬＡｎｅａＴｏｆ
Ａｂｓｒｃｔａｔ：ＰＰａｄｒｃｃｅｏｒｇｔｄＰａｅａｄａｈａｍａｅｉｌｎＡＨ— — ｎｅｙｌｄｃｒｕａｅｐｒｂｏｒｓｔｅｒｗｔｒａｄＭａｇＰＰ，ｕｉｕｅｔｒａｄａｕｎｍ — ｌａｍｎｍｓｅｎｌｍｉｕｔｔｎｕｏｐｕｄｃｕｌｇａｅｔｒｅｖｓｉａｅｔｅｍｅｈｉａｅｏｍａｃｆｂｒｅｎｏｃｄＰｏｐｓｔｓＴｈｉｉｍｃｍｏｎｏｐｉｇｎｅｕｓｄｔｉｅｔｔｃａｃｌｒｒｎｅｏｅｉｆｒｅＰｃｍｏｉｅ．ｅａｎｗｅｏｎｇｈｎｐｆｉｆｒｒｓｌｈｗａ：ｅｔｎｉｅｓｅｇｃｅｓｓｗｈｌｅｉｐｃｔｅｇｅｒａｅｔｅｌａｉｇｏｂｒｗｉｏｔｏｕｉｚｒｅｕｔｓｏｔｔｔｓｌｔｎｔｉｒａｅｉｅｔｓｈｈｅｒｈｎｈｍａｔｓｎｔｄｃｅｓｓｗｉｔｄｎｆｅｔｕｌｂｌｅ；ｒｈｈｈｏｉｆｈｓｉｂｔｅｂｎｉｇａｄｔｎｉｔｅｇｅｃｅｅｈｇｓｏｎｅｅＭＡＨ— — Ｐａｎｔｙｔ０％；ｍｏｇｔｅｔｒｅｏｔｅｄｎｅｓｌｓｎｔｒａｈｓｔｉｈｅｔｉｔｗｈｎｔｈｈｎｅｒｈｈｐｈｇＰｌｄｇｓａｓａｗｔａｎｈｅｏｉ３ｈｍｅｔｎｄｃｕｌｇａｅｔ，ＡＨ－ — ＰｓｓｐｒｏｏｍｏｉｙｔｅｉｔｒａｅｔｅｉｎｉｅｏｐｉｇｎｓＭｏｎｇＰｉｕｅｒｔｄｆｈｎｅｃ；ｈｍｐａｔｓｒｎｔ，ｅｓｌｔｅｇｈａｄｂｎｉｇｉｆｃｔｅｇｈｔｎｉｓｒｎｔｎｅｄｎｅｓｒｎｔｂａｎａｐｉｉｅａｕｅｈＡＨ — — ｏｔｎｓ１％ｔｂｒｌｅｔｅｇｏｔｏｔｍｚｄｖｌｅｗｈｎｔｅＭｈｉｎｇＰＰｃｎｅｔ０ｉｏｆｅｌｄ．ｉｉｆＫｅｒｓ：ｗｏｄｐａｔｏｐｓｔ；ｏｙｒｐｌｎ；ｂｅ；ｃａｉａｒｐｒｉｓｃｍｐｔｂｌｙｙｗｏｄｏ — ｌｓｉｃｍｏｉｅｐｌｐｏｙｅｅｆｒｍｅｈｎｃｌｏｅｔ；ｏｃｉｐｅａｉｉｔｉ

剑麻纤维增强聚丙烯复合材料的制备与性能研究

剑麻纤维增强聚丙烯复合材料的制备与性能研究韩宋佳;王柯;张琴;傅强【期刊名称】《塑料工业》【年(卷),期】2013(041)006【摘要】采用动态保压注塑成型技术(DPIM),通过在熔融共混体系中施加往复的剪切应力以改善剑麻纤维(SF)与聚丙烯(PP)复合材料的结构与性能.力学性能测试表明:动态保压获得的样品,拉伸强度与模量获得大幅度提高,但样品冲击性能有所下降.当剑麻纤维质量分数为30％时,动态复合材料的拉伸强度提高了23％.DSC结果表明:由于剑麻纤维充当了结晶成核点的作用,使得复合物的结晶温度提高.%Through a dynamic packing injection molding technology (DPIM),imposed the back and forth action of the shear stress on the melt blending system,the injection products' structure and properties of the sisal fiber(SF)/polypropylene (PP) composites were improved.The mechanical properties test showed that the tensile strength and modulus of the DPIM product increased,but the impact strength decreased.Addition of 30％ SF caused an increase of 23％ in tensile strength of the dynamic composite.Moreover,the DSC showed the crystallization temperature of composite was improved,due to the sisal fibers acting as the heterogeneously nucleating points.【总页数】4页(P35-38)【作者】韩宋佳;王柯;张琴;傅强【作者单位】四川大学高分子材料科学与工程学院高分子材料工程国家重点实验室,四川成都610065;四川大学高分子材料科学与工程学院高分子材料工程国家重点实验室,四川成都610065;四川大学高分子材料科学与工程学院高分子材料工程国家重点实验室,四川成都610065;四川大学高分子材料科学与工程学院高分子材料工程国家重点实验室,四川成都610065【正文语种】中文【中图分类】TQ325.1+4【相关文献】1.剑麻纤维增强聚丙烯复合材料的拉伸性能 [J], 何莉萍;田永;吴振军;王璐琳;屈伟平;丁舟波2.表面处理对剑麻纤维增强聚丙烯复合材料力学性能的影响 [J], 王璐琳;何莉萍;田永;屈伟平3.剑麻纤维增强聚丙烯复合材料的制备及性能研究 [J], 韩海山;孙占英;沈春银;戴干策4.剑麻纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能研究 [J], 梁小波;杨桂成;曾汉民5.聚烯烃弹性体对剑麻纤维增强聚丙烯复合材料性能的影响 [J], 谢羽;李宾;孙占英;戴干策因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

剑麻纤维素微晶增强聚丙烯复合材料的性能研究

ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｈｅａｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｆｌｏｗｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｍｅｈａｎｄｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｓｏｆｔｈｅＰＰ／ＳＦＣＭｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．ＴｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｔｅｓｔｓｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆＳＦＣＭｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｒｉｇｉｄｉｔｙｏｆＰＰ．ＴｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｒｅｔｈｅｂｅｓｔｗｈｅｎｔｈｅＳＦＣＭｃｏｎｔｅｎｔｉｓ９ｐｈｒｗｉｔｈｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ１５．３％ａｎｄ２２．６％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｂｅｎｄｉｎｇｍｏｄｕｌｕｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ２４．６％ａｎｄ３５．４％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙａｎｄｔｈｅｎｏｔｃｈｅｄｉｍｐａｃｔｓｔｒｅｎｇｔｈｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ１４．９％．ＴｈｅｈｅａｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｆｌｏｗｐｒｏｐｅｒｔｙｔｅｓｔｓｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔＳＦＣＭｃａｎｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｖｉｃａｔｓｏｆｔｅｎｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅＰＰ／ＳＦＣＭｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｂｕｔｄｅｃｒｅａｓｅｔｈｅｍｅｌｔｆｌｏｗｒａｔｅｏｆｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ＤＳＣｓｔｕｄｉｅｓｓｈｏｗｔｈａｔＳＦＣＭｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｍｅｈｉｎｇａｎｄｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ．

玻纤增强聚丙烯复合材料研究进展

玻纤增强聚丙烯复合材料研究进展
一、制备方法
1. 预浸造型（Prepreg）
预浸造型是将玻纤与聚丙烯树脂预先进行浸渍，然后通过热压或热固
化方法制备复合材料。

这种方法具有工艺简单、成本低廉的优点，但需要
专业设备。

2.熔融混合
熔融混合是将聚丙烯颗粒与玻璃纤维通过熔融挤出或注塑熔融混合，
形成复合材料。

这种方法成本较低，但复合材料的力学性能相对较低。

3.熔融渗透
熔融渗透是将预制的玻璃纤维布放置在聚丙烯颗粒之间，然后通过热
压使聚丙烯颗粒熔融并渗透到玻璃纤维布中，形成复合材料。

这种方法制
备的复合材料具有较好的力学性能。

二、性能优化
1.玻纤含量控制
玻纤的含量对复合材料的力学性能有重要影响。

适当调整玻纤的含量
可以提高复合材料的强度和刚度。

2.界面改性
聚丙烯与玻璃纤维之间的界面黏结强度对复合材料的性能有重要影响。

常用的界面改性方法包括使用偶联剂、添加增容剂等。

3.添加剂改性
通过添加剂改性可以改善复合材料的力学性能和热稳定性。

常用的添加剂包括增韧剂、抗氧剂、阻燃剂等。

三、应用
1.汽车制造
2.建筑
3.航空航天
综上所述，玻纤增强聚丙烯复合材料在制备方法、性能优化、应用等方面都有一定的研究进展。

随着科学技术的不断进步，相信玻纤增强聚丙烯复合材料在未来会有更广泛的应用领域。

水环境下剑麻纤维_玻璃纤维_聚丙烯复合材料的性能研究

2010年10月材料开发与应用文章编号:1003 1545(2010)05 0043 05水环境下剑麻纤维/玻璃纤维/聚丙烯复合材料的性能研究刘婷,陆绍荣,王一靓,张晨曦,班建峰(桂林理工大学有色金属材料及其加工新技术教育部重点实验室,广西桂林 541004)摘要:以聚丙烯树脂(PP)为基体,剑麻纤维(SF )、玻璃纤维(GF )为增强材料。

采用熔融共混、模压成型工艺制备PP /SF /GF 复合材料。

室温条件下,将试样在水中浸泡不同时间,分析其吸水率及性能的变化。

结果表明,复合材料的吸水率均随浸泡时间的延长和SF /G F 含量的增加而逐渐增加,其冲击强度和弯曲强度均随浸泡时间和SF /GF 含量的增加呈下降趋势。

同时,复合材料的热稳定性、PP 相的结晶速率及结晶度也有所降低。

关键词:剑麻纤维;玻璃纤维;复合材料;水环境中图分类号:TQ325.1 文献标识码:A收稿日期:2010-03-05基金项目:广西科技攻关项目(0992022-4),广西自科基金项目(0991003Z ,0842003-4A ),广西高校优秀人才资助计划(08817)。

作者简介:刘婷,1984年生,女,硕士研究生,研究方向:聚合物共混改性及成型加工。

通讯联系人:陆绍荣,主要从事聚合物基复合材料的研究,E-m a i:l g ll ushao rong @g lite .edu .cn 。

纤维增强树脂基复合材料具有质轻、比模量高、耐磨损、耐酸碱等优良特性,因而成为电力、能源、航空航天、农业生产及现代高新技术等领域不可缺少的重要材料,应用前景十分广阔[1,2]。

近年来,由于对高性能材料的需求迅速增长,混杂纤维增强树脂基成为材料研究领域的发展趋势,尤其是混杂纤维增强热塑性树脂更是引起了人们的广泛关注[3,4]。

但是这些复合材料在实际生活的应用上会受到环境等因素的影响,会产生一系列问题:如吸水变形显著,有的甚至翘曲或开裂,吸水后力学性能显著下降;同时,由于材料中的木纤维易吸水膨胀,产生毛边,破坏材料尺寸稳定性,导致材料的使用寿命大大缩短[5,6]。

碱处理对剑麻连续长纤增强聚丙烯复合材料力学性能的影响

碱处理对剑麻连续长纤增强聚丙烯复合材料力学性能的影响汤芬;甘厚磊;邹汉涛;王罗新;易长海【摘要】以丙纶长纤为经纱,剑麻连续长纤为纬纱,织成剑麻/PP平纹机织物.采用不同浓度的氢氧化钠对织物进行碱处理,将处理后的织物与聚丙烯薄板模压成型,制备出剑麻连续长纤增强聚丙烯复合材料.采用SEM对碱处理前后的剑麻纤维形貌进行分析,讨论不同碱处理浓度对复合材料力学性能的影响.结果表明:碱处理对剑麻连续长纤的表面具有刻蚀作用,以及对剑麻连续长纤增强聚丙烯复合材料的动态热机械性能、拉伸性能、弯曲性能均有一定的影响.【期刊名称】《武汉纺织大学学报》【年(卷),期】2011(024)003【总页数】5页(P11-15)【关键词】剑麻连续长纤;聚丙烯;机织物;复合材料;力学性能【作者】汤芬;甘厚磊;邹汉涛;王罗新;易长海【作者单位】武汉纺织大学,纺织与材料学院,湖北武汉430073;武汉纺织大学,纺织与材料学院,湖北武汉430073;武汉纺织大学,纺织与材料学院,湖北武汉430073;武汉纺织大学,纺织与材料学院,湖北武汉430073;武汉纺织大学,纺织与材料学院,湖北武汉430073【正文语种】中文【中图分类】TS102.5近年来，剑麻作为一种可生物降解、循环利用的天然纤维广泛地应用于复合材料的增强材料[1-4]。

而剑麻纤维增强聚丙烯复合材料由于具有密度小、耐热、耐化学腐蚀、低成本和可循环等优点，比其它剑麻纤维增强热固性材料得到了更多的关注，许多学者发表了剑麻纤维增强聚丙烯复合材料的研究论文 [5-11]。

例如，Arzondo等[6]研究了一种低成本、低纤维断裂制备剑麻纤维增强聚丙烯的工艺方法，研究表明MA-g-PP的酸酐基和剑麻纤维的羟基发生酯化反应，有效地提高了纤维-树脂的界面性能，使复合材料的力学性能得到了提高。

Joseph等[7]通过用熔融混合和溶液混合的方法制备了短剑麻纤维增强聚丙烯复合材料，作者通过在混合熔体建立纤维长度分散模型，使复合材料的实验拉伸性能与理论上的拉伸性能做对比，建立了纤维取向的模型。

剑麻纤维增强聚丙烯复合材料的制备及性能研究

[ 6 ]裁取相应的尺寸 , 利用 CM T4204 型万能试验机
进行测试 , 速度为 2 mm /m in, 碎片长度与直径采用矢量分析软件采集 ,至少测定 10 根样品。 ( 5 )单丝拉伸实验采用 CM T2203 型万能试验机按文献 [ 7 ]测定单根纤维的强度及模量 , 拉伸速率为 1 mm /m in, 至少测试 50 根纤维取平均值。以纤维长度为横坐标 , 强度或模量为纵坐标作对数图 , 将复合材料中纤维的数均长度代入得出此长度时纤维的强度或模量。 ( 6 )微观形态将样品经液氮脆断和喷金处理后用 SEM 观察微观形态。 2 结果与讨论 2. 1 复合材料的孔隙率孔隙对复合材料的物理力学性能有着直接的影
将拉伸试样裁剪成合适大小 , 放入二甲苯溶液中 ,煮沸溶解 PP 后将分离出的纤维放入丙酮溶液洗涤 ,然后取出均匀分散在玻璃皿中 ,用电子光学显微镜进行图像采集 ,至少分析 500 根纤维。 ( 4 )临界纤维长度将单根剑麻纤维放入两片厚为 500 μm 的 PP 薄膜中央 , 然后将其放入两片钢板模具之间 , 在 190 ℃ 下热压 6 ～8 m in, 冷却至室温 , 取出后按文献
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的孔隙有较大程度的减少。由图 2 还可看出 , 相同纤维含量下 ,在添加 M PP增容剂后复合材料的孔隙率减小。这是因为添加增容剂后纤维与基体牢牢结合在一起 ,此时界面孔隙降为零 (见图 1d ) 。 2. 2 复合材料的力学性能图 3 示出复合材料力学性能随纤维含量变化的情况。从图 3 可以看出 , 未添加 M PP 的情况下 , 纤维质量分数小于等于 30%时 ,复合材料的拉伸及弯曲性能变化不大 , 当纤维质量分数达到 40%时 , 拉伸及弯曲性能有较大幅度提高 ; 添加 M PP 增容剂时 ,拉伸及弯曲性能均随着纤维含量的增加而提高。这是因为未添加 M PP增容剂时 ,复合材料的孔隙率在纤维质量分数小于等于 30%时随纤维含量的增加而变大 ,从而引起纤维与基体界面应力集中 ,导致 [8] 材料承受载荷的能力降低 , 部分抵消了纤维的增强作用 ,导致材料性能变化不大 ; 当纤维质量分数为 40%时 ,复合材料的孔隙率有较大幅度降低 , 纤维与基体界面的应力集中降低 , 材料承受载荷的能力提高 ,表现为力学性能有较大提高。而添加 M PP 增容剂时 ,纤维与基体的界面相容性及结合强度提高 ,界面的应力集中缺陷得以改善 ,所以复合材料的拉伸及其弯曲性能随纤维含量增加而提高。从图 3e 可以看出 , 随着纤维含量的增加 , 两种复合材料的冲击强度均呈上升趋势 , 纤维质量分数 40%时增加幅度明显。纤维含量相同时 , M PP 的加入改善了界面结合 ,使得纤维拔出减少 ,对外来能量的吸收能力变弱 ,从而使材料冲击强度降低。 2. 3 复合材料的拉伸性能预测对复合材料性能进行预测 , 反过来指导实验有着比较重要的现实意义。拉伸性能是纤维增强 PP 复合材料重要的力学性能之一 , 孔隙率对复合材料的拉伸性能有着显著的影响 , 因而预测复合材料的拉伸性能时需要将孔隙率因素考虑进去。为了综合考虑各孔隙部分 ,笔者就未添加增容剂时复合材料的拉伸性能进行了预测。 ( 1 )拉伸强度在纤维增强复合材料的拉伸强度预测中 , 临界纤维长度 lc是一个很重要的参数 , 通过纤维断裂实验测得纤维平均断裂长度 l ,再由 O shawa 方程即式 ( 2 )求得 lc [ 9 ] :

剑麻纤维聚丙烯类复合材料的制备及燃烧性能测试

剑麻纤维聚丙烯类复合材料的制备及燃烧性能测试作者：黄雪秋来源：《东方教育》2016年第21期摘要：本文主要研究偶联处理后的剑麻纤维（SF）对聚丙烯的性能影响，以马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）作为界面相容剂，制备聚丙烯/剑麻纤维马来酸酐接枝聚丙烯（PP/SF/PP-g-MAH）复合材料，考察不同SF的加入量对复合材料燃烧性能的影响。

关键词：剑麻纤维；聚丙烯；硅烷偶联剂；复合材料；性能剑麻，是一种常见的龙舌草属植物。

用天然纤维——剑麻增强PP材料有很好的优势。

它符合材料向绿色化，可回收的要求。

剑麻纤维（SF）可用来制造的地毯、内墙装饰、衬垫等。

鉴于剑麻具有密度小、比强度和比模量高、价格低廉等优点，其作为复合材料中的增强材料将具有广泛的应用空间。

剑麻纤维经过改性处理，一方面提高了纤维素的含量和力学性能，另一方面处理后的纤维表面积增加，改善了纤维和树脂的界面. 利用处理纤维制备的复合材料的摩擦系数适中，随温度波动小，表明剑麻纤维可能可以代替石棉在摩擦材料中的应用[1]。

一些实践表明，采用剑麻布作为抛光材料无论在效率或是效果上要明显优于普通棉布和化纤布类[2]。

由于剑麻纤维中存在大量羟基，具有亲水性，而大部分聚合物具有憎水性，不利于纤维与塑料基体的界面粘结[3]。

聚丙烯接枝马来酸酐（PP-g-MAH）作为界面相容剂，与PP有着良好的相容性，可改善天然纤维与PP的相容性。

1.方案设计本文选PP作为基体塑料，改性SF作为增强剂，PP-g-MAH作为界面增容剂。

将SF通过碱和硅烷偶联剂表面处理后与PP、PP-g-MAH通过共混挤出，注塑等工艺得到PP/SF/PP-g-MAH复合体系。

2. 实验部分2.1.偶联处理将烘干的剑麻纤维用浓度5%的硅烷偶联剂和KH-55的乙醇制得的硅烷偶联剂溶液浸泡1.5h，然后用去离子水洗净，放在80℃的烘箱中烘至恒重。

最后用剪刀将剑麻纤维剪成3mm 至5mm的短纤维。

将剪好的剑麻纤维、PP、PP-g-MAH按照一定配方在高速混合机中混合均匀，备用。

木纤维增强聚丙烯复合材料性能的研究_刘娟华

木纤维增强聚丙烯复合材料性能的研究刘娟华,翟英杰,郭宝华3(清华大学高分子所,北京100084)摘　要:与常用的对木纤维进行化学改性的方法相比,本研究采用磺酰胺类增塑剂,在高速捏合机上对木纤维增塑,从而改进木纤维在聚丙烯中的分散性,采用马来酸酐接枝聚丙烯作为相容剂,使用了四种不同形态的木纤维来增强聚丙烯,研究了复合材料的力学性能与纤维种类、含量的关系,通过SEM研究了复合材料的断面形态,通过熔体流动速率研究了复合材料加工性能等。

关　键　词:聚丙烯;木纤维;力学性能中图分类号:TQ321.5 文献标识码:B 文章编号:1001Ο9278(2002)08Ο0053Ο04 将植物纤维与热塑性塑料复合,开发可以替代木材使用的木/塑复合材料,不仅可以带来良好的经济效益,还能节约日益紧缺的木材资源。

木纤维/热塑性树脂制成的复合材料制品具有质量轻,价格低,加工时能耗少,对加工设备磨损小,具有部分生物降解性[1、2、7]等优点。

然而木纤维具有较强的极性,与非极性的聚丙烯树脂的相容性很差,马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)是效果相对较好的一种相容剂[3～7],香港的XIAO YA CHEN[6]等用自制的接枝率为0.5%的MAPP作为竹粉/PP复合材料的相容剂,竹粉含量50%,MAPP 24%时,拉伸强度36MPa。

国内外的研究者采用化学接枝[4、8、9]或者加入偶联剂[10,11]的方法来改性植物纤维,但是得到的复合材料的性能仍不尽如人意。

本实验中采用了极性苯磺酰胺类增塑剂,在高速捏合机上对木纤维增塑,极性基团与木纤维中的羟基相互作用,削弱了纤维素分子之间的作用力,改善了木纤维在聚丙烯基体中的分散性。

木纤维中的氢键减弱之后,与相容剂MAPP的结合也变得容易,木纤维与基体树脂之间有了比较好的界面层,因而复合材料的性能得到了较大的提高。

该处理过程简单方便,快速,无溶剂污染。

本实验使用的木纤维是用木加工厂剩余的边角料,刨花,锯末等一般作为废弃物的材料加工而成的,在环境保护和资源利用方面都具有重要的意义。

剑麻纤维／长玻纤混杂增强PP复合材料的力学性能研究

‘ １．６
山化工有限公司。
１２设备及仪器．
势，表明ＬＦ对复合材料有增韧的作用。当填充纤Ｇ维全为ＬＦ时，复合材料的冲击强度最大，在Ｓ／ＧＦＬＦ质量比为２２时，冲击强度达２．ＪｍＧ：４６ｋ／，较其
Ａｓａｔｏｐｏｙｎｏｐｓｅｗｒｅｆｃｄｂｉｌｂｒ（Ｆａｄｌｎｌｓｆｅ（Ｇ）ｂｔｃ：ＰｌｒｐｌｅｃｍｏｉｓｅｅｒｉｏｅｙｓａｆｅＳ）ｎｏｇｇｓｉｒＬＦ，ｒ种以上材料经过物理或化学作用得到的多相体系。纤维增强复合材料因具有良
好的性能而得到广泛的应用。玻璃纤维具有良好的绝
的差距。为了提高天然纤维增强复合材料的性能，可通过混入适当比例的玻璃纤维来达到目的＿５。４］－本文采用不同比例、不同含量的剑麻纤维／玻长璃纤维（ＧＬＦ）混杂增强聚丙烯（Ｐ复合材料，Ｐ）探讨混合纤维的加入对复合材料力学性能、抗热变形
ｓ：束状白色长纤，广西剑麻集团公司；Ｇ：ＦＦ
无碱，威远华愿复合材料有限公司；Ｐ：Ｔ０，粒Ｐ３Ｓ状，湖南长盛石化有限公司；聚丙烯接枝马来酸酐
（ＰｇＭＡ：Ｐ — －，南京德巴化工有限公司；马Ｐ。— Ｈ）ＰＧ４
然纤维本身的力学性能相对较低，通过其制备的复合

原位聚合法制备全生物降解苎麻纤维增强PLLA-PCL复合材料及其性能的研究

图卜１麻纤维复合材料制备轿车内装饰件Ｂａｙｅｒ与其子公司Ｈｅｎｎｅｃｋｅ公司合作开发了一神利用亚麻纤维增强聚氨酯生产汽车装饰物的技术。

Ｋａｆｕｓ环境工业公司开发了洋麻增强材料用于汽车工业，其中Ｖｏｌｖｏ、Ｓａａｂ、Ｒｅｎａｕｌｔ和Ｆｏｒｄ汽车公司生产的汽车就使用了这种材料作为内装饰．该公司已投资１亿美元生产麻非织造毡、板产品，该产品将首先用于北美汽车工业。

比利时Ｐｒｏｃｏｔｅｘ公司在纺织品技术展览会上展出了～种以亚麻和聚丙烯为基体的复合材料，它是用５０％亚麻和５０％聚丙烯混合制成的毡，把它制成压缩平板或模压成组件用于汽车工业。

１．３国内概况国外天然纤维复合材料技术的飞速发展，应用领域的不断拓展，促进了我国生产技术的提高和市场需求的增加，国内研究天然纤维复合材料主要由中山大学（７嘲、国防科技大学（ｍ２＂、天津工业大学ｆ１３－１卵和其他一些院校‘１垂１孔，其中中山大学主要是研究剑麻纤维复合材料，增强的基体树脂主要由聚氯乙烯、聚丙烯、环氧树脂、酚醛树脂和不饱和聚酯，并在２００３年６月申请了《剑麻纤维增强聚丙烯复合材料片层状压制备方法》专利。

国防科技大学和天津工业大学主要研究的是苎麻和亚麻纤维复合材料，其中天津工业大学２００４年４月申请了《一种亚麻非织造物及其复合材料的制造方法》专利。

我国正在积极开发天然纤维复合材料在汽车工业上的应用，近两年来，中山大学材料科学研究所与广州市科宝有限公司合作，成功开发了剑麻纤维／不饱和聚酯复合材料台椅系列产品，代替以往用玻璃钢制造的部分产品，已经收到较好的社会效益和经济效益。

河南固始华瑞汽车内饰件有限公司生产汽车专用聚丙烯／麻纤维复合材料、２．３结果与分析２．３．１苎麻纤维直径分布纤维的细度对复合材料有一定的影响，一般纤维直径越细，则缺陷越少，纤维强度和比表面积也大，对提高复合材料强度有利。

图２．１是利用光学显微镜对２００根苎麻纤维直径测量的结果分布。

由图我们可以看到苎麻纤维的直径分布较宽，在２０—６８ｕｒｎ之间，但主要集中在３３－４３ｕｍ，占总数的８３．５％。