周亚巍
,
宁莉萍
,
杨永前
,
王燕高
,
逯新辉
,
陈琦
材料科学与工程学报
采用乙酸酐溶液对桦木粉进行酯化处理后热压制得HDPE/桦木粉木塑复合材料.考.察了反应条件对复合材料力学性能的影响,利用傅立叶红外光谱(FTIR)分析酯化处理前后的木纤维表面官能团,借助电子显微镜和计算机显微图像测试软件处理前后的木材的解剖性质,采用扫描电子显微镜(SEM)观察处理前后复合材料的断面形貌,从而得出最佳的处理工艺,并分析酯化反应程度与木塑复合材料力学强度的相关性.结果表明:控制木纤维的酯化反应程度可以有效改善木纤维表面的疏水性,改变纤维形态和微观形貌,从而提高木塑复合材料的界面结合强度;酯化处理木粉后,反应生成的乙酰基部分取代了纤维表面的羟基,降低了木纤维表面极性,而且木纤维的长度和壁厚有所增大;酯化处理后的木纤维表面平整光滑,且复合材料更加致密.
关键词:
木塑复合材料
,
酯化作用
,
力学性能
,
解剖性质
,
界面结合
潘炳力
,
谈莹莹
,
宁莉萍
,
杨生荣
高分子材料科学与工程
采用原住微乳液聚合法制备了PS修饰的凹凸棒粘土(PSAT),红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)和热重分析(TGA)结果表明,PS已成功地修饰到AT表面.将所得PSAT与PBT共混制备了PBT/1PSAT复合材料,场发射扫描电镜(FE-SEM)结果表明,复合材料中PSAT含量较低时可得到纳米级的良好分散,且界面相容性较好;而当PS-AT含量较高时,团聚现象出现,复合材料相界面变差.这与复合材料的粘弹性的变化趋势一致,即PSAT的加入可以使复合材料的复数黏度升高以及抗蠕变性能改善,而随着PSAT含量的增加,复数黏度和抗蠕变性能变化不明显.
关键词:
微乳液聚合法
,
凹凸棒粘土
,
表面改性
,
微结构
,
粘弹性
宁莉萍
,
王齐华
,
杨景锋
,
杨丽君
,
赵普
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2005.05.026
通过对苛刻环境下高温绝热机理的分析,提出了一种新的绝热途径:除了采取必要的屏蔽措施以减少热传递之外,主要通过引入吸热量大的化学反应以增加绝热材料自身的热损耗和传热阻力,从而减缓传热速度和减少往内部传递的热量.并以此设计和制备了一种新型高温耐火绝热复合材料,重点考察和比较了其高温绝热性能,利用差示扫描量热法(DSC)、热重分析法(TGA)对研制材料的绝热机理进行了分析.结果表明:高温耐火绝热复合材料不仅能在较长的时间范围内保持优异和长效的高温绝热性能,而且具有低密度、低导热系数、良好的结合强度和耐燃性;其良好的高温绝热效果主要归因于吸热反应;该材料适用于黑匣子的防火高温高效绝热要求.
关键词:
高温耐火绝热复合材料
,
新途径
,
吸热反应
,
高效绝热
,
黑匣子
周亚巍
,
宁莉萍
,
王燕高
,
谢达华
,
伍胜
,
王俊
复合材料学报
采用木聚糖酶溶液对西南桦木粉进行处理,并利用热压成型工艺制得西南桦木/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料,考察酶溶液浓度、处理时间及温度对西南桦木/HDPE复合材料拉伸强度、弯曲强度等力学性能的影响,从而获得木聚糖酶处理的最佳工艺条件.借助傅里叶红外光谱分析技术和扫描电子显微镜,分析木聚糖酶处理后西南桦木纤维的化学官能团变化和西南桦木/HDPE复合材料的断面形貌.结果表明:木聚糖酶处理能够增强西南桦木/HDPE复合材料的界面结合.在木聚糖酶溶液浓度为2.67 mg/L,温度为40℃,pH值为4.5的条件下处理2h后,西南桦木粉的纤维素相对含量及结晶度增加,半纤维含量减小,木质素相对含量增加;木纤维的材质变软、表面变得粗糙,增大了与塑料分子的接触面积,从而提高了西南桦木/HDPE复合材料的力学性能.
关键词:
木塑复合材料
,
木聚糖酶
,
力学性能
,
界面结合
,
化学官能团
周亚巍
,
宁莉萍
,
李贤伟
,
张娟
,
陈琦
,
杨晓艳
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20141105.005
为制备高性能的木塑复合材料,扩展其应用领域,采用A-171硅烷偶联剂对竹粉进行表面改性,并添加一定量的铝矾土,经热压成型制备了竹粉/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料.分析了铝矾土用量对竹粉/HDPE复合材料力学性能、耐热性和摩擦性能的影响.采用XRD分析了铝矾土的结晶特性,利用SEM和EDS分析了竹粉/HDPE复合材料的断面形貌和表面元素分布情况.结果表明:加入适量铝矾土后,竹粉/HDPE复合材料的力学强度、耐热性及耐磨性能得以改善.铝矾土在竹粉/HDPE复合材料基体中分布均匀,可有效承担载荷,同时提高了竹粉/HDPE复合材料的结晶性能,降低了竹粉/HDPE复合材料在外在应力下引起的变形和破坏;但铝矾土用量过高,分布不均匀,容易形成团聚现象,导致竹粉/HDPE复合材料的力学强度和耐磨性降低,线性热膨胀系数增大.
关键词:
铝矾土
,
竹粉
,
HDPE
,
复合材料
,
力学性能
,
摩擦性能
,
耐热性
张娟
,
宁莉萍
,
杨红军
,
吴柏良
,
罗莎
,
荣知利
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150623.004
为利用玻璃纤维提高木塑复合材料的综合性能,探讨玻璃纤维含量对竹粉/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料性能的影响规律,首先,采用A-171硅烷偶联剂对竹粉表面进行了改性,并加入了一定量的玻璃纤维;然后,采用热压成型工艺制备了玻璃纤维-竹粉/HDPE复合材料;最后,考察了玻璃纤维含量对复合材料力学性能、热学性能及摩擦学性能的影响,并利用SEM观察材料的断面和磨损表面形貌.结果表明:当玻璃纤维含量为3wt％时,能显著提高竹粉/HDPE复合材料的拉伸强度和弯曲强度,与未添加玻璃纤维的复合材料相比,添加玻璃纤维后复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别提高了19.41％和23.54％;在30～60℃温度范围内,复合材料长度-宽度方向上的线膨胀系数随着玻璃纤维含量的增加而明显减小,而同一复合材料的线膨胀系数随温度的升高而逐步增大;在氮气气氛下,随玻璃纤维含量的增加,竹粉/HDPE复合材料的摩擦系数先逐渐增大,而后基本保持不变,磨损率逐渐减小.所得结论显示玻璃纤维含量为3wt％～7wt％的木塑产品适用于建筑横梁(如凉亭或桥梁等),而玻璃纤维含量为7wt％～10wt％的木塑产品适用于高人流量场所(如公园或休闲绿道等)的地面铺装.
关键词:
玻璃纤维
,
木塑复合材料
,
力学性能
,
导热系数
,
线膨胀系数
,
摩擦磨损性
池冰
,
宁莉萍
,
周亚巍
,
王燕高
,
董国龙
,
杨红军
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn1673-2812.2016.01.031
向桦木粉/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料中添加白色、黄色和红色着色剂,采用热压成型工艺制备彩色木塑复合材料.研究着色剂种类及含量对木塑复合材料力学性能和表面颜色的影响,同时分别考察彩色木塑复合材料在户外自然老化和紫外光加速老化箱中的老化情况,分析讨论其老化机制.结果表明:添加着色剂可提高木塑复合材料的力学性能,改善材料的外观颜色;木塑复合材料的力学强度和总色差随着色剂用量的增加而逐渐增大,当着色剂用量为3.5wt％时,复合材料的性能达到最佳;木塑复合材料经老化实验后表面褪色明显且力学强度显著降低,但自然老化后其性能下降更明显.这主要是因为木塑复合材料在老化过程中,不仅受到紫外光的照射发生了光降解,而且长期被雨水冲刷导致材料表面的桦木纤维及着色剂大量剥落,降低了材料界面结合强度,从而导致材料性能明显下降.
关键词:
木塑复合材料
,
着色剂
,
自然老化
,
紫外加速老化
宁莉萍
,
王齐华
,
简令奇
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2004.02.032
梯度自润滑复合材料是一种新型润滑材料,利用粉末冶金工艺设计和制备了该材料,考察了其在不同摩擦条件下的摩擦学特性,并对其摩擦磨损机理进行了分析和研究.结果表明:梯度自润滑复合材料随着复合固体润滑剂含量的增多,摩擦学性能明显改善,但润滑剂含量过高将导致材料表面硬度过低;该材料适用于高载倚下的润滑部件;脂润滑条件下,复合固体润滑剂与润滑脂结合在摩擦面上形成的膏状润滑膜使梯度自润滑复合材料的摩擦学性能显著改善;在脂润滑高载荷条件下,梯度自润滑复合材料的磨损主要发生在磨损初期,之后磨损极小,摩擦系数也趋于减小.
关键词:
梯度自润滑复合材料
,
摩擦学特性
,
摩擦磨损机理
,
复合固体润滑剂
,
膏状润滑膜
