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废印刷电路板非金属粉填充聚丙烯的实验

采用熔融共混方法制备了废印刷电路板非金属粉/聚丙烯复合材料,并通过非金属粉润湿性能和缺口冲击断面形貌观察,分析研究了非金属粉添加对聚丙烯复合材料力学性能的影响.结果表明,非金属粉可以同时改善非金属粉/聚丙烯复合材料的拉伸、弯曲、低温冲击性能,但室温冲击性能降低;其中拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量、低温冲击强度最大增幅分别为16.3%、41.5%、63.5%、100%、45.7%;废印刷电路板非金属粉可作为聚丙烯的增强增韧填料.

关键词: 废印刷电路板 , 非金属粉 , 填料 , 复合材料 , 力学性能

制备参数对喷雾干燥的磷铵灭火粉性能的影响

傅宪辉 , 沈志刚 , 蔡楚江 , 麻树林 , 邢玉山

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.12.016

采用喷雾干燥和原位改性的方法制得超细球形空心疏水的磷酸二氢铵(NH4H2PO4)灭火粉.结果表明:在干燥气体进12温度为180,200℃和220℃的情况下所制得的粉体均为NH4H2PO4.在没有添加羧甲基纤维素钠(CMC)的情况下,非球形颗粒较多.当CMC的添加量分别为0.5%和1.0%质量分数时,制得的颗粒球形度高,空心颗粒增多.随着CMC添加量的增加,粉体的堆积密度减少.提高粉体疏水性理想的硅油乳液添加量为9%质量分数.颗粒的疏水性增加是由于干燥过程中硅油乳液迁移到颗粒表面的缘故.灭火实验结果表明:喷雾干燥制得的超细球形空心NH4H2PO4灭火粉的灭火效能得到提高.

关键词: 喷雾干燥 , 空心 , 羧甲基纤维素钠 , 原位改性 , 灭火

硅烷偶联剂在二氧化硅基片表面吸附膜的形貌

蔡楚江 , 沈志刚 , 邢玉山 , 麻树林

材料研究学报 doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2007.03.008

使用原子力显微镜(AFM)观测了吸附在二氧化硅基片表面的硅烷偶联剂薄膜的形貌.结果表明,在气相法吸附过程中偶联剂是以分子形态吸附在基片表面,而在液相法吸附过程中偶联剂是以分子聚合体的形态吸附在基片表面,因此通过气相法吸附在基片表面的吸附膜比通过液相法吸附在基片表面的吸附膜光滑.硅烷偶联剂在二氧化硅基片表面有化学吸附和物理吸附两种模式,吸附了硅烷偶联剂薄膜的基片表面呈现出一定的疏水性.

关键词: 有机高分子材料 , 硅烷偶联剂 , 气相法 , 吸附 , 原子力显微镜

空心微珠填充聚丙烯复合材料的显微原位拉伸试验观察分析

王明珠 , 沈志刚 , 郑艳红 , 麻树林 , 邢玉山

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.04.009

无机刚性空心微珠颗粒填充聚丙烯材料的研究结果显示,空心微珠颗粒的加入可以同时改善其韧性、强度和刚性.本文中采用显微原位拉伸试验,对空心微珠/聚丙烯复合材料试样受拉伸过程中裂纹的产生、发展、终止和材料的破坏行为进行了动态原位观察分析.试验结果表明,分散相颗粒能有效地引发大量微小裂纹,吸收大量能量,并可以成功阻碍小裂纹的扩展,使裂纹不致形成破坏性开裂,改善复合材料的韧性,并使复合材料的强度同时得到提高.该试验结果为无机刚性颗粒在聚合物中作用的能量耗散理论提供了有力的试验支持.

关键词: 空心微珠 , 聚丙烯 , 原位观察 , 增强增韧 , 能量耗散理论

微纳米SiO2/PP复合材料增强增韧的实验研究

郑艳红 , 蔡楚江 , 沈志刚 , 麻树林 , 邢玉山

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.06.004

为了研究无机刚性颗粒对通用塑料聚丙烯(PP)的力学性能的影响,采用熔融共混方法制备了经硅烷偶联剂A-151处理的SiO2/PP复合材料,并通过其缺口冲击、拉伸、弯曲试验和冲击断面的形貌观察,分析研究了微纳米SiO2颗粒大小、填充量、表面改性以及不同颗粒大小SiO2混合物对PP复合材料增韧、增强效果的影响.实验结果表明:纳米SiO2的加入可以同时改善其韧性、刚性和强度;填充量相同,颗粒越细,SiO2/PP复合材料的力学性能越好.SiO2经改性后填充到PP基体中,明显改善了颗粒在基体中的分散性及基体与颗粒之间界面结合性能,使复合材料的综合力学性能得到提高.不同颗粒大小的SiO2混合后填充到PP基体中,混合SiO2的协同效应使复合材料拉伸、弯曲性能进一步提高,对PP基体具有更好的增强效果,但其冲击性能下降.

关键词: SiO2 , PP , 力学性能 , 复合材料

废印刷电路板非金属粉增强及磨碎玻璃纤维增强聚丙烯力学性能

郑艳红 , 沈志刚 , 蔡楚江 , 麻树林 , 邢玉山

复合材料学报

分别用废印刷电路板(PCB)非金属粉、磨碎玻璃纤维作为增强材料.采用熔融共混方法制备了聚丙烯(PP)基复合材料,并通过其力学性能试验和缺口冲击断面、废PCB非金属粉、磨碎玻璃纤维的形貌观察,分析研究了两种增强材料及表面改性对复合材料力学性能的影响.实验结果表明:废PCB非金属粉/PP复合材料力学性能得到了明显提高,其中拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量最大增幅分别为28%、41%、86%和133%;废PCB非金属粉与磨碎玻璃纤维都能作为PP增强填料.但其韧性降低;表面改性对废PCB非金属粉/PP复合材料力学性能的影响不大,但是对磨碎玻璃纤维/PP复合材料力学性能的影响大;废PCB非金属粉/PP复合材料综合力学性能高于磨碎玻璃纤维/PP复合材料,可代替磨碎玻璃纤维作为PP基复合材料的增强填料,不仅可以减少环境污染,实现资源再利用,而且大大降低复合材料成本.

关键词: 废印刷电路板 , 非金属粉 , 磨碎玻璃纤维 , 增强 , 聚丙烯