潘亚鸽
,
朱凌波
,
唐钱
,
黄清华
,
卢立
,
郑霞
,
李新功
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.05.030
以镁系无机胶粘剂和均匀混合的麦秸和木材碎料为原料,采用热压工艺,制备麦秸/木材均质复合无机碎料板.利用导热系数测定仪、锥形量热仪对比研究了普通有机胶粘剂胶合麦秸板、麦秸无机碎料板、木材无机碎料板以及麦秸/木材均质复合无机碎料板的阻燃抑烟性能.结果表明,与普通有机胶粘剂胶合麦秸板相比,无机胶粘剂能显著降低板材的热释放和烟释放;麦秸/木材均质复合无机碎料板的热释放速率(HRR)、总热释放量(THR)、烟生成速率(SPR)、总烟生成量(TSP)和质量损失均高于麦秸无机碎料板而低于木材无机碎料板,点燃时间(TTI)小于麦秸无机碎料板而大于木材无机碎料板,麦秸/木材均质复合无机碎料板具有良好的阻燃抑烟性能.
关键词:
麦秸
,
木材
,
无机胶黏剂
,
均质碎料板
,
阻燃抑烟
李新功
,
郑霞
,
吴义强
,
陈卫民
,
凌启飞
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.11.002
采用氢氧化钠(NaOH)+异氰酸酯(MDI)处理的界面调控方法对竹纤维/聚乳酸复合材料界面进行调控,通过注射成型工艺制备竹纤维/聚乳酸复合材料.利用傅里叶红外光谱、X射线衍射、凝胶渗透色谱及扫描电镜等分析手段研究了竹纤维/聚乳酸复合材料的自然老化性能.研究发现,自然老化过程中,在水、光、热和氧的协同作用下,复合材料中的聚乳酸分子不断产生水解,分子链断裂,分子量减小,聚乳酸由一定的结晶态逐渐转变为无定形态,结晶度减小,聚乳酸自身强度不断下降,聚乳酸与竹纤维的粘结力不断降低,二者接合界面被破坏,复合材料质量不断减少、力学性能不断下降.老化137d后,复合材料表面出现明显的裂纹,拉伸强度和冲击强度分别降低了69.6％和75.8％.竹纤维/聚乳酸复合材料自然老化较严重,需要采用一定的技术手段进一步改善复合材料户外使用性能.
关键词:
竹纤维
,
聚乳酸
,
复合材料
,
自然老化
符彬
,
李新功
,
潘亚鸽
,
郑霞
,
吴义强
,
钟文泉
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.01.023
以麦秸碎料和无机胶粘剂为主要原料,通过冷压成型工艺制备无机麦秸碎料板,研究了胶草比及板材密度对板材性能的影响,并通过 X 射线衍射仪、热重分析仪及扫描电镜等仪器分析了胶草比及板材密度对无机麦秸碎料板性能影响机制。结果表明,胶草比增加,麦秸碎料对无机成分水化反应的“隔阻”效应减弱,水化反应速度加快,反应更完全,结晶更完整,胶凝材料生成量增加,板材 IB 增大,TS 减小,MOR 和MOE先增大后减小。胶草比增大,麦秸碎料在板材中的分布均匀性增加,界面接合性能变好,界面摩擦阻力增大,板材力学性能变好,热稳定性增加。板材密度增加可以促进并加速无机成分水化反应,胶凝材料生成量增加,板材MOR、MOE及IB增大,而 TS减小。密度增大板材密实度增加,无机胶粘剂各晶相颗粒间的相互作用增强,界面摩擦阻力及热运动阻力增大,板材力学性能变好,热稳定性增加。
关键词:
无机麦秸碎料板
,
胶草比
,
密度
,
物理力学性能
李新功
,
郑霞
,
吴义强
,
李贤军
复合材料学报
采用氢氧化钠和异氰酸酯处理的界面调控方法对竹纤维(BF)增强聚乳酸(PLA)复合材料界面进行调控,通过注射成型工艺制备BF/PLA复合材料.利用FTIR、XRD、凝胶渗透色谱及SEM等分析手段研究了BF/PLA复合材料热老化性能.研究发现:热老化过程中PLA分子链中的C=O不断水解,分子链的C—O断裂生成聚合度更低的小分子量的PLA,PLA结晶度减小,PLA与BF的接合界面被破坏,拉伸强度和冲击强度随老化时间的增加逐渐降低.BF/PLA复合材料在80℃热老化16天后拉伸强度和冲击强度分别降低了75％和77.6％,在100℃热老化32h后拉伸强度和冲击强度分别降低了80.3％和83.4％.温度对BF/PLA复合材料老化影响显著,温度越高,老化速度越快.
关键词:
竹纤维
,
聚乳酸
,
复合材料
,
力学性能
,
热老化
郑霞
,
李新功
,
吴义强
,
李贤军
复合材料学报
通过注射成型工艺制备竹纤维/聚乳酸(BF/PLA)可生物降解复合材料.利用X射线衍射(XRD)、凝胶渗透色谱(GPC)、三维视频显微镜及扫描电镜(SEM)等分析手段研究了BF/PLA复合材料自然降解性能.研究结果表明:BF/PLA复合材料自然降解过程中BF首先降解,PLA逐步分层缓慢降解,复合材料质量逐渐减少;PLA分子链上酯基与水反应,分子链不断断裂,结晶度减小,平均分子量降低,分子量分布变窄;复合材料颜色变深,表面变得粗糙不平,部分裸露的BF清晰可见,其拉伸强度和冲击强度逐渐下降.12个月后,BF/PLA复合材料质量损失率达到8.87％,PLA重均分子量降低了25.9％,复合材料的冲击强度和拉伸强度分别降低了44.0％和43.8％.BF/PLA可生物降解复合材料在土壤中的自然降解效率较低.
关键词:
竹纤维
,
聚乳酸
,
复合材料
,
力学性能
,
自然降解
郑霞
,
袁光明
,
乔建政
,
唐钱
,
朱凌波
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.11.005
以稻草碎料和聚丙烯为主要原料,采用热压成型制备了稻草碎料增强聚丙烯复合材料,研究了 NaOH改性剂浓度、稻草碎料质量分数以及热压温度对复合材料力学性能的影响.研究表明,8％NaOH 处理可以去除稻草碎料中部分半纤维素,使稻草碎料表面变得粗糙,有效改善了复合材料力学性能；稻草质量分数为40％时,聚丙烯可以有效包覆稻草碎料,复合材料拉伸强度和冲击强度的得到改善；热压温度为180℃时聚丙烯的流动性好,能改善稻草碎料在聚丙烯中分散的均匀性,且不会使聚丙烯热降解.此时,复合材料拉伸强度和冲击强度分别达到了最大值61．2 MPa和18．4 kJ/m2.
关键词:
稻草碎料
,
聚丙烯
,
NaOH预处理
,
质量分数
,
热压温度
,
力学性能
潘亚鸽
,
朱凌波
,
唐钱
,
黄清华
,
卢立
,
郑霞
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.04.039
以麦秸、木材和环保阻燃的镁系无机胶粘剂为主要原料,通过麦秸与木材均匀混合以及麦秸、木材分层复合两种方式,采用热压工艺分别制备均质结构板、以木材为表层、麦秸为芯层的3层结构板-1和以麦秸为表层、木材为芯层的3层结构板2,对比分析了3种板材的物理力学性能和阻燃性能.结果表明,3层结构板-2的静曲强度(MOR)、弹性模量(MOE)高于其它两种板材,内结合强度(IB)小于均质结构板,2h吸水厚度膨胀率(TS)大于均质结构板,增加麦秸与木材配比可以提高3层结构板-2的内结合强度;与其他两种板材相比,3层结构板-2的热释放速率(HRR)、总热释放量(THR)较小,点燃时间较长,阻燃性能较好,增加麦秸与木材配比,可以提高板材阻燃性能;较优的板坯结构为以麦秸为表层、木材为芯层的3层结构板,适当增加麦秸与木材配比可以提高3层结构板的综合性能.
关键词:
麦秸
,
木材
,
均质结构板
,
3层结构板
,
物理力学性能
,
阻燃性能
郑霞
,
徐剑莹
,
李新功
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.09.002
以竹碎料为原料,通过喷蒸热压工艺制备无胶竹碎料板.采用傅里叶红外光谱分析(FT-IR)、固体核磁共振波谱分析(CP/MAS 13C NMR)、高效液相色谱分析(HPLC)以及比表面积分析(BET)等分析手段分析了无胶竹碎料板成型机理.结果表明,喷蒸热压过程的水、热协同作用使纤维素分子的活性羟基数量增加,活性羟基间可以形成氢键(O—H…H),在竹碎料间可以形成范德华力；喷蒸热压过程的水、热协同作用使竹碎料中的部分半纤维素产生水解,水解产物可以进行缩聚反应,生成类似于胶粘剂的缩聚呋喃树脂,也可以直接与具有酚羟基结构的木素发生缩聚反应,形成类似于酚醛树脂胶粘剂的缩合物.另外,竹碎料中的木质素受水热作用被充分流展并部分均匀分布在碎料颗粒间,一定程度上也改善了无胶板物理力学性能.
关键词:
竹碎料
,
无胶碎料板
,
喷蒸热压
,
成型机理
李新功
,
郑霞
,
吴义强
功能材料
分别采用碱(NaOH)处理、异氰酸酯(MDI)处理以及NaOH+MDI处理的界面调控方法对竹纤维/聚乳酸复合材料界面进行调控.结果表明,3种界面调控均改善了竹纤维/聚乳酸复合材料界面粘接性能、拉伸强度、冲击强度和防水性能；界面调控后,复合材料的粘流活化能增加,而热流动性因竹纤维与聚乳酸交联变得困难；复合材料玻璃转化温度和结晶温度升高,熔融峰变窄；复合材料热降解温度升高,热稳定性增加.NaOH+MDI联合对竹纤维/聚乳酸复合材料界面调控效果最好,对复合材料的性能影响最显著.
关键词:
竹纤维
,
聚乳酸
,
复合材料
,
界面调控
,
性能
李新功
,
郑霞
,
吴义强
复合材料学报
分别采用碱（NaOH）处理、异氰酸酯（MDI）处理以及NaOH＋MDI处理的界面调控方法对竹纤维/聚乳酸复合材料界面进行调控。结果表明,NaOH处理可以进一步细化竹纤维,增加比表面积,实现对竹纤维/聚乳酸复合材料界面的物理调控;MDI处理能够实现对复合材料界面的化学调控;三种界面调控方法均可以改善竹纤维/聚乳酸复合材料的力学性能,而NaOH＋MDI界面调控效果最佳,调控处理后复合材料拉伸强度和冲击强度分别增加了36.9%和36.5%。
关键词:
竹纤维(BF)
,
聚乳酸
,
复合材料
,
界面调控
,
力学性能
