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高填充木塑复合材料耐化学腐蚀性研究

塑料科技 2014年第11期42卷 39-42页

作者：李珊珊陈晓松张枝苗江苏省环境材料与环境工程重点实验室江苏扬州225002 常州工程职业技术学院江苏常州213164

将聚乙烯(PE)进行接枝改性,研究了改性PE用量对高填充木塑复合材料(WPC)耐化学腐蚀性的影响。结果表明:保持改性PE和未改性PE总用量不变,三种化学试剂(HCl、NaOH及H2O2)对高填充WPC质量变化率的影响随着改性PE用量的增加而逐渐减弱。其... 详细信息

将聚乙烯(PE)进行接枝改性,研究了改性PE用量对高填充木塑复合材料(WPC)耐化学腐蚀性的影响。结果表明:保持改性PE和未改性PE总用量不变,三种化学试剂(HCl、NaOH及H2O2)对高填充WPC质量变化率的影响随着改性PE用量的增加而逐渐减弱。其中HCl溶液对高填充WPC的质量变化率影响最大;NaOH溶液对WPC力学性能的影响高于其他两种化学试剂;在木粉用量固定为70%时,改性PE用量对经化学试剂腐蚀后的WPC的弯曲性能和冲击性能无明显补强作用。

关键词：聚乙烯改性高填充木塑复合材料化学腐蚀性力学性能

高填充稻壳/HDPE复合材料物理和力学性能的研究

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化工新型材料 2015年第12期43卷 128-130页

作者：姚雪霞张越刘玉涛傅雷鸣何春霞南京农业大学工学院/江苏省智能化农业装备重点实验室南京210031

为了研究高填充稻壳粉对于稻壳/HDPE复合材料理化性能的影响,分别对4种高木塑比(5∶5、6∶4、7∶3和8∶2)复合材料的力学性能、吸水性能和热线性膨胀系数进行了测试。结果表明,当木粉含量从50%增加到70%时,复合材料的弯曲强度、弯曲模... 详细信息

为了研究高填充稻壳粉对于稻壳/HDPE复合材料理化性能的影响,分别对4种高木塑比(5∶5、6∶4、7∶3和8∶2)复合材料的力学性能、吸水性能和热线性膨胀系数进行了测试。结果表明,当木粉含量从50%增加到70%时,复合材料的弯曲强度、弯曲模量、冲击强度和尺寸热稳定性增加,但是拉伸强度和防水性能逐渐下降。通过比较,发现木塑比为6∶4时,复合材料的综合性能最佳,其次为5∶5和7∶3。当木粉含量为80%时,尽管该复合材料有更好的尺寸热稳定性,但是由于复合材料的力学性能和防水性能较差,已不适用于制备木塑复合材料。

关键词：稻壳 HDPE 高填充力学性能热性能

高填充尼龙6导热复合材料的结构与性能调控研究

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高填充尼龙6导热复合材料的结构与性能调控研究

作者：金钰聪杭州师范大学

学位级别：硕士

由于重量轻、成本低、加工方便等特点,聚合物导热复合材料(TCPCs)具有替代传统金属材料的潜力。尼龙6(PA6)是常用的工程塑料,但其本征导热较低导致在导热领域应用受限。鳞片石墨(FG)具有优异的导热性能,与PA6复合可以显著提高其导热率。... 详细信息

由于重量轻、成本低、加工方便等特点,聚合物导热复合材料(TCPCs)具有替代传统金属材料的潜力。尼龙6(PA6)是常用的工程塑料,但其本征导热较低导致在导热领域应用受限。鳞片石墨(FG)具有优异的导热性能,与PA6复合可以显著提高其导热率。但FG是一种片状填料,熔体成型过程中容易发生取向,因此复合材料的导热性能有明显的各向异性。本文使用第三组分调控石墨片在PA6基体中的排列和堆积方式,提高热压复合材料厚度方向的导热率。主要研究内容包括:(1)PA6/FG复合材料的制备及性能研究:当FG填充量小于50 wt%时,FG无法在PA6基体中形成连续的导热网络,复合材料导热率(λ)较低。而当填充量达到逾渗阈值(50 wt%)或更高时,复合材料的λ得到明显提升。热压后复合材料的平行导热率(即面内方向导热率,λ_∥)远高于垂直导热率(即厚度方向导热率,λ_⊥)。当FG填充量为70 wt%时,复合材料的λ_∥和λ_⊥分别为32.12 W m K和8.53 W m K。(2)AlO对PA6/FG复合材料结构和性能的影响:在熔融加工过程中,使用导热球形氧化铝(AlO)替代FG制备PA6/FG/AlO复合材料。结果表明,在FG填充量为70 wt%时,引入1 wt%的20μm AlO,复合材料的λ_⊥从8.53 W m K提高到了12.50 W m K。这主要得益于球形AlO对FG片层之间的“桥接”作用,降低了界面热阻,同时球形填料也改变了片状石墨的取向,增强了导热网络在厚度方向的连通性。(3)HGμS对PA6/FG复合材料结构和性能的影响:使用轻质、热绝缘的空心玻璃微珠(HGμS)制备PA6/FG/HGμS复合材料。结果表明,当FG在初始较高的质量占比(70 wt%)下,绝热的HGμS能改变FG的平行取向,使得FG导热网络在厚度方向上有着更好的导热通路,复合材料的λ_⊥从8.53 W m K提升到10.78 W m K。(4)PP对PA6/FG复合材料结构和性能的影响:使用与PA6不相容的聚丙烯(PP)与PA6/FG复合制备PA6/PP/FG复合材料。结果表明,FG会选择性分散在极性较强的PA6相中,有效浓度有所增加。当PA6:PP质量比为9:1时,PP形成的球形岛相也对FG有着改变取向的作用,复合材料的λ_⊥从8.53 W m K提升到11.44 W m K(FG填充量为70wt%)。

关键词：尼龙6 鳞片石墨球形填料取向导热率高填充体积排斥

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高填充聚合物导热性能研究

高填充聚合物导热性能研究

作者：牛小虎兰州交通大学

学位级别：硕士

导热复合材料是由导热填料和聚合物制备而成的材料,是许多领域的重要材料之一。然而,许多关于导热复合材料的研究只是在低填料填充量下进行,而在高填充量下的研究较少,从而使得对导热复合材料的一些研究理论出现分歧。本文采用模拟计算... 详细信息

导热复合材料是由导热填料和聚合物制备而成的材料,是许多领域的重要材料之一。然而,许多关于导热复合材料的研究只是在低填料填充量下进行,而在高填充量下的研究较少,从而使得对导热复合材料的一些研究理论出现分歧。本文采用模拟计算的方法,研究高填充量下导热模型的导热特性并考虑了填料形状,另外,也广泛地研究了界面热阻和填料相对导热系数的影响。主要研究工作如下:1.首先利用Gambit和Solidworks软件建立一系列二维和三维的接触模型和孤立模型,并对模型进行网格划分,然后使用Fluent软件对已划分网格的模型计算,以此研究不同填料形状下高填充模型的导热性能。研究表明,随着填充量的增加且较大时,模型的导热性能将出现突增现象,说明了导热复合材料具有与导电特性相类似的导热逾渗效应;填料形状对模型导热性能有影响,填料球形度越小模型的导热性能将越好,且随着填充量的增大这种影响将越大。2.将所建立的一系列导热模型在Fluent中计算时考虑界面热阻,研究界面热阻对高填充模型导热性能的影响。研究表明,界面热阻对模型的导热性能有阻碍作用,且填充量越大,界面热阻对其模型导热性能的影响将越显著,另外,界面热阻将出现两个临界值,当界面热阻在临界值(1)与临界值(2)之间时,对模型导热性能的影响最为显著;对于不同填料形状的导热模型,填料球形度越小,界面热阻对其模型的导热性能影响将越显著,其中,当界面热阻大于临界值(2)时,填料球形度对其导热性能的影响非常小。3.基于所建立的一系列模型,在Fluent计算过程中先不考虑界面热阻的影响,只考虑填料相对导热系数的大小影响,以此研究填料相对导热系数对高填充模型导热性能的影响。研究表明,当填充量较大且填料相对导热系数大于其临界值时,填料相对导热系数和填料球形度均对模型的导热性能影响较大;而在填充量较小(高填充模型导热性能的影响。研究表明,填料相对导热系数和界面热阻对模型导热性能的影响呈相互竞争效应。5.将已计算的填料相对导热系数对高填充接触模型导热性能影响的数据做变换处理,研究填料相对导热系数对高填充模型导热逾渗效应的影响。研究表明,只有在填料相对导热系数较大(大于100)且填充量较大时出现导热逾渗效应,而且填料相对导热系数越大将越明显;而在填料相对导热系数较小(小于100)时将几乎没有逾渗效应。

关键词：导热逾渗效应高填充填料形状界面热阻填料相对导热系数

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高填充EVA功能复合胶膜的制备及性能

塑料 2012年第4期41卷 4-7页

作者：孙林陈光伟吴万生魏邦龙李宾华东理工大学机械与动力工程学院上海200237 安徽超群电力科技有限公司安徽来安239200

运用热压成型法制备高填充含量下的EVA/MgO复合胶膜。探讨MgO含量对复合胶膜导热绝缘性能、黏结性能和交联度的影响,偶联剂量对胶膜粘结性能的影响以及温度对胶膜交联度的影响。用TGA测定胶膜热失重曲线,并采用扫描电镜(SEM)观察了胶膜... 详细信息

运用热压成型法制备高填充含量下的EVA/MgO复合胶膜。探讨MgO含量对复合胶膜导热绝缘性能、黏结性能和交联度的影响,偶联剂量对胶膜粘结性能的影响以及温度对胶膜交联度的影响。用TGA测定胶膜热失重曲线,并采用扫描电镜(SEM)观察了胶膜中MgO的分散情况。结果表明:功能复合后的导热性能得到较大提高,绝缘性能未发生明显下降;胶膜黏结性能与交联度在10%体积含量填充下达到最大,且其热稳定有所提高。

关键词： EVA 高填充功能复合胶膜性能

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高填充石墨/尼龙6导热复合材料的制备

现代塑料加工应用 2015年第4期27卷 17-19页

作者：郝喜东陈诚江玲玲徐卫兵合肥工业大学化工学院安徽合肥230009

用双螺杆挤出机制备高填充石墨/尼龙6导热复合材料。研究了复合材料的导热性能、力学性能、流动性以及热性能,并采用差示扫描量热仪、扫描电镜对其进行表征。结果表明:随着石墨含量的增加,复合材料的导热性提高,流动性变差,力学性能下降... 详细信息

用双螺杆挤出机制备高填充石墨/尼龙6导热复合材料。研究了复合材料的导热性能、力学性能、流动性以及热性能,并采用差示扫描量热仪、扫描电镜对其进行表征。结果表明:随着石墨含量的增加,复合材料的导热性提高,流动性变差,力学性能下降;复合材料的维卡软化点温度升高,结晶温度升高。

关键词：尼龙6 复合材料导热性能高填充维卡软化点温度

高填充PLA基竹塑复合材料制备及竹炭改性研究

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高填充PLA基竹塑复合材料制备及竹炭改性研究

作者：朱佳丽江西农业大学

学位级别：硕士

当前环境污染日趋严重,地球资源逐渐短缺,开发可生物降解的环境友好型材料受到人们的广泛关注。利用竹碎料填充聚乳酸(PLA)制备可降解复合材料,不仅能提升材料本身的力学性能,降低生产成本,且有利于响应“以竹代塑”倡议,实现绿色可持... 详细信息

当前环境污染日趋严重,地球资源逐渐短缺,开发可生物降解的环境友好型材料受到人们的广泛关注。利用竹碎料填充聚乳酸(PLA)制备可降解复合材料,不仅能提升材料本身的力学性能,降低生产成本,且有利于响应“以竹代塑”倡议,实现绿色可持续发展。本文以热压法制备高填充PLA基竹塑复合材料,探究复合工艺、竹碎料形态、纤维含量及竹炭改性对复合材料力学性能、吸水性、表面润湿性、熔融流动性、热稳定性和界面结合形貌的影响。本文的主要研究结论如下:(1)混料方式对复合材料的综合性能有显著性影响,高温混炼-热压法(HH)较机械共混-热压法(JH)制得的复合材料具有更优的力学性能、耐湿性、熔融流动性和热稳定性。(2)不同原料形态制得的复合材料力学性能差异明显,总体上力学性能由高至低排序为:竹纤维(BF)、60～90目竹颗粒(BM)、120～150目竹粉(BP)、竹刨花(BS)。经高温混炼热压,纤维原料竹塑复合材料较刨花原料竹塑复合材料弯曲强度提高40.11%,拉伸强度提高36.30%、冲击强度提高123.23%,这主要归于BF具有大的长径比。但BF复合材料热稳定性较BS、BM和BP原料制得的复合材料有所降低,在288 h吸水率较BM高出3.40%。不同形态和混料方式复合材料弯曲性能均达到LY/T 2565-2015《竹塑复合材料》标准,但冲击性能仅纤维竹塑复合材料满足。(3)随着BF的加入,复合材料的弯曲强度及拉伸强度增高,但冲击强度和热稳定性降低,弹性模量和拉伸模量在竹纤维填充量为60%时最高,较纯PLA分别提高100%和71.22%。随着BF的加入,复合材料的熔融指数呈现先增大后降低的变化趋势,在竹纤维含量为40%时熔融指数最高,为400.0 g/10min。(4)复合材料的力学性能随着竹炭添加量的增加呈先提高后降低的趋势,在竹炭添加量为0.5%时最佳,较未添加复合材料的弯曲强度、拉伸强度、冲击强度分别提高6.82%、16.91%、6.41%。同时,微量竹炭的添加能一定程度上降低复合材料的吸水性,增加表面接触角,提高热稳定性。(5)竹炭粒径对复合材料的力学性能影响较大,粒径过大无法对复合材料的空隙进行填充,粒径过小容易发生团聚,均不利于提高复合材料的力学性能,粒径在200～400目时能与复合材料形成较好的界面结合,获得最佳的力学性能。竹炭粒径在60～620目之间的变化对复合材料的吸水性与表面接触角的影响并不显著。小粒径竹炭对热稳定性的提高起到积极作用。

关键词： PLA基竹塑复合材料纤维形态混料方式高填充竹炭改性

碳酸钙高填充聚乙烯醇复合材料热塑加工性能研究

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塑料工业 2014年第9期42卷 96-100页

作者：韩瑞芹陈宁王琪高分子材料工程国家重点实验室四川大学高分子研究所四川成都610065

采用分子复合和增塑,以水、多元醇和含酰胺基团化合物组成复配增塑剂,通过热塑加工制备了碳酸钙(CaCO3)高填充聚乙烯醇(PVA)复合材料,采用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析(TG)、高压毛细管流变仪等研究了复合材料的热性能、流变性能,探... 详细信息

采用分子复合和增塑,以水、多元醇和含酰胺基团化合物组成复配增塑剂,通过热塑加工制备了碳酸钙(CaCO3)高填充聚乙烯醇(PVA)复合材料,采用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析(TG)、高压毛细管流变仪等研究了复合材料的热性能、流变性能,探讨了复合材料中增塑剂的迁移率及其对制品尺寸稳定性的影响。结果表明,通过分子复合和增塑后,改性PVA及PVA/CaCO3复合材料获得较宽热塑加工窗口,当CaCO3含量为70%时热塑加工窗口达85.5℃;PVA/CaCO3复合材料的熔体为假塑性流体,其黏度满足传统挤出或注塑加工的黏度需要;随环境湿度增加,复合材料中增塑剂迁移率增加,CaCO3可抑制复合材料中增塑剂的迁移,一定程度上提高了复合材料的尺寸稳定性。

关键词：聚乙烯醇碳酸钙高填充热塑加工增塑剂迁移

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高填充EVA功能复合胶膜的制备及性能研究

高填充EVA功能复合胶膜的制备及性能研究

作者：孙林华东理工大学

学位级别：硕士

乙烯—醋酸乙烯共聚物（EVA）胶膜是一种新型的太阳能电池封装材料,其在封装过程中发生交联,最终形成透光率高、结构均一、密封良好的凝胶;在光伏组件使用过程中可以有效地防止大气、水分、酸雾、灰尘等对晶体硅电池片的侵蚀。纯EVA胶... 详细信息

乙烯—醋酸乙烯共聚物（EVA）胶膜是一种新型的太阳能电池封装材料,其在封装过程中发生交联,最终形成透光率高、结构均一、密封良好的凝胶;在光伏组件使用过程中可以有效地防止大气、水分、酸雾、灰尘等对晶体硅电池片的侵蚀。纯EVA胶膜的导热性差,服役过程中的高温及紫外光易使其老化。通过功能复合导热绝缘填料可以有效改善复合胶膜的导热等性能,降低电池组件的工作温度;但随着填充量的增加,胶膜的加工和成型变得困难。本文主要研究高填充EVA功能复合胶膜的制备及其相关性能。为实现高填充下制备出符合封装要求的胶膜,运用热压成型等方法,通过研究复合体系流变性能及优化加工成型工艺参数,在改善复合体系的流动性的条件下,最终制备出厚薄均匀的复合胶膜,其填料的体积填充量可达0.5左右。测试功能填充后EVA复合体系的导热和绝缘性能,结果表明：功能复合胶膜的导热性能得到较大提高,且其绝缘性能并未因填料的填充发生明显下降,EVA胶膜的功能改性完全可行。通过考察功能复合胶膜的粘结性能、力学性能和热稳定性发现,胶膜粘结性能与交联度在一定填充范围内满足封装要求;且其热稳定有所提高;复合胶膜的拉伸强度及拉断伸长率则有所下降。

关键词： EVA 高填充功能复合胶膜性能