房轶群
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王清文
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宋永明
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张志军
高分子材料科学与工程
利用锥形量热仪分析了聚磷酸铵(APP)-淀粉阻燃体系在木粉/聚苯乙烯复合材料(WF-PS)中的阻燃作用.结果表明,添加APP能有效降低WF-PS的热释放速率(HRR)和总热释放量(THR),增加成炭量,延长点燃时间(TTI),表现出显著的阻燃作用;APP对WF-PS的有效燃烧热影响不大,说明APP的阻燃作用为凝聚相机理,成炭是该机理的重要方面;添加淀粉作为APP的辅助成炭剂,能够提高阻燃效率并减少APP用量,APP-淀粉是WF-PS复合材料的有效膨胀型阻燃体系.APP-淀粉的添加对WF-PS的力学性质有一定不利影响,但是当APP用量在10%以下、淀粉用量2%以下时,WF-PS可保持良好的力学性能.
关键词:
木粉
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聚苯乙烯
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阻燃
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淀粉
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聚磷酸铵
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木粉/聚苯乙烯复合材料
郭垂根
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王清文
高分子材料科学与工程
应用差示扫描量热法(DSC)研究了有无相容剂(m-TMI-PP)的木粉聚丙烯复合体系的等温结晶行为,采用Avrami方程处理等温结晶过程,计算结晶动力学参数.结果表明,随着结晶温度的升高,各体系的结晶速率下降,结晶速率常数K、n降低,半结晶时间t1/2增大.在同一结晶温度下,木粉起到成核剂的作用,提高了基体的结晶速率;m-TMI-PP的加入,使基体的结晶速率下降.纯PP的等温结晶过程具有异相成核与均相成核的机理,复合材料的等温结晶过程属于异相成核机理.
关键词:
木粉
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聚丙烯
,
等温结晶
邵博
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张志军
,
王清文
,
宋永明
高分子材料科学与工程
以聚磷酸铵(APP)对木粉-HDPE复合材料(WF-HDPE)进行阻燃处理,用锥形量热仪系统评价复合材料的阻燃性能,并进行等温燃烧反应动力学分析,用万能力学试验机进行静态力学试验.结果表明,在35 kW/m2热辐射流量下,APP添加量达到15%时,WF-HDPE燃烧热释放速率(RHR)峰值和总热释放量(THR)均降低约50%、成炭率提高150%,表现出显著的阻燃作用;可用动力学模型ln(1-α)=-kt+C描述WF-HDPE的等温燃烧反应, APP的加入使反应速率常数k降低、半衰期延长.APP对WF-HDPE的冲击性能有显著的不利影响,但能改善刚性,对弯曲强度和拉伸强度影响不大.综合阻燃性能与力学实验结果,APP的适宜添加量为15%左右.
关键词:
木粉-高密度聚乙烯复合材料
,
锥形量热仪
,
阻燃性能
,
力学性能
,
聚磷酸铵
杨万丽
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王清文
,
王丽艳
,
马欢
,
卢晓玲
,
盛东杨
材料导报
以过渡元素Co为一取代原子合成Keggin结构杂多钨硅酸盐异构体,在水热条件下与十二烷基三甲基溴化铵进行化合,得到4种新的基于Keggin型多酸阴离子和有机物的复合材料.通过FT-IR、TG、XRD、SEM等手段进行结构表征,并采用抑菌圈法对大肠杆菌进行抑菌活性研究.结果表明,所合成的复合材料的分解温度较季铵盐升高了160℃,复合材料的抑菌效果是季铵盐的2～3倍.
关键词:
杂多酸盐异构体
,
季铵盐
,
复合材料
,
抑菌性
欧荣贤
,
赵辉
,
王清文
,
隋淑娟
,
王海刚
高分子材料科学与工程
二Kevlar纤维(KF)经氢化钠活化后与3-氯丙烯和3-氯丙基三甲氧基硅烷反应进行表面接枝改性,然后与木粉和高密度聚乙烯(HDPE)熔融复合制备了KF-木粉/HDPE混杂复合材料(KWPCs).利用扫描电镜(SEM)、光电子能谱(XPS)、红外光谱(FT-IR)等方法对改性KF进行了表征,考察了KF用量及分布形态对KWPCs力学性能的影响.结果表明,将烯丙基和三甲氧基硅丙基同时接枝到KF、表面,能改善KF与基体HDPE的界面相容性;与未添加KF的木粉/HDPE复合材料相比,添加少量(2%～3%)接枝改性处理的KF能明显改善KWPCs的拉伸和弯曲性能,同时杭冲击性能得到显著提高.
关键词:
Kevlar纤维
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混杂复合材料
,
力学性能
,
高密度聚乙烯
邸明伟
,
陶岩
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王辉
,
王清文
高分子材料科学与工程
利用接触角、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)和胶接强度等分析方法研究了湿度对等离子体处理聚乙烯木塑复合材料表面时效性的影响.结果表明,不同的湿度对表面处理的时效性影响不同.随时间的延长,23％湿度下放置的试样,表面C元素含量逐渐增加,O元素含量逐渐降低,含氧极性基团逐渐减少,材料表面粗糙度变化不大,粘接强度下降；而84％湿度下放置的试样,表面C元素含量先增加而后降低,O元素含量先降低而后增加,舍氧极性基团先减少而后增多,材料表面出现微裂纹,粘接强度先降低而后增大.湿度较大的放置环境对等离子体处理材料表面的时效性影响更大.
关键词:
等离子体
,
聚乙烯木塑复合材料
,
表面处理
,
时效性
,
湿度
王伟宏
,
王晶晶
,
黄海兵
,
隋淑娟
,
王清文
高分子材料科学与工程
研究了不同粒径木纤维(120 mesh～80 mesh、80 mesh～40 mesh、40 mesh～20 mesh、20 mesh～10 mesh)增强的高密度聚乙烯基复合材料的抗紫外加速老化性能.研究表明,含较大粒径木纤维的木塑复合材料抗弯曲性能最好,但冲击强度最差.经过2000 h的紫外加速老化后,复合材料的抗弯强度和弹性模量损失最大分别可达18％和34％,但抗冲击性能有所增强,其中20 mesh～10 mesh木纤维复合材料的冲击强度变为最大值.扫描电子显微镜观察到纤维粒径大的复合材料老化后破坏较严重,傅里叶变换红外光谱分析认为表面有氧化发生,但凝露时水分冲刷影响了表面氧化探测的准确性.
关键词:
木纤维粒径
,
高密度聚乙烯
,
复合材料
,
紫外老化
,
性能分析
郝建秀
,
王海刚
,
王伟宏
,
王清文
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151223.003
为提高木塑复合材料的韧性,在木粉/高密度聚乙烯(WF/HDPE)复合材料制备过程中引入了3种弹性体：聚烯烃弹性体(POE)、弹性体改性聚乙烯(BPB)和接枝改性的聚烯烃弹性体(A669)。通过对 WF/HDPE 复合材料冲击强度和抗弯弹性模量的测试,确定出既能有效提高 WF/HDPE 复合材料韧性又能维持材料刚性的增韧剂种类及其用量,并通过结晶行为、热力学性能及界面结合分析等探讨了其增韧原理。通过对比可知,A669的增韧效果最为明显,质量分数为4%时冲击强度达到15.31 kJ/m2,相对于无添加配方提高了52.34%且抗弯弹性模量只下降6.09%。XRD和DSC分析结果表明：A669的添加阻碍了WF/HDPE复合材料的结晶行为,使其在略低的温度下才可以结晶,且结晶度下降,晶粒尺寸增大,衍射角所对应的衍射面增大,因此吸收和损耗了更多的能量；A669的添加还降低了 WF/HDPE复合材料的玻璃态转变温度。DMA 和 SEM分析结果显示：A669的添加使WF/HDPE复合材料呈现出显著的黏性特征,断裂面的 HDPE 塑料基质出现拉丝现象,从而达到提高材料韧性的效果。转矩流变测试表明A669的添加使WF/HDPE复合材料的扭矩略有降低,对加工没有不利影响。适当添加 A669可以使木塑复合材料同时具备良好的韧性和刚性,对扩大其在建筑模板等领域的应用具有重要意义。
关键词:
木塑复合材料
,
弹性体
,
冲击强度
,
弹性模量
,
结晶度
曹岩
,
徐海龙
,
王伟宏
,
王清文
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160107.004
采用长为850~2000μm的杨木纤维(PWF)增强高密度聚乙烯(HDPE),利用模压成型法制备了PWF/HDPE复合材料,对其进行了弯曲力学性能测试、无缺口简支梁冲击强度测试、24 h弯曲蠕变-24 h回复性能测试、1000 h蠕变性能测试及蠕变后残余弯曲力学性能测试,并利用两参数指数模型、Findley指数模型及四元件 Bur-gers模型拟合蠕变曲线。结果表明：PWF/HDPE复合材料的弯曲强度为21.14 MPa,弹性模量为2.31 GPa,无缺口冲击强度为6.77 kJ/m2；24 h形变为0.803 mm,24 h回复率为78.46%,蠕变后弯曲强度下降了6.45%,而弹性模量增加了8.95%；1000 h形变为0.809 mm,蠕变后弯曲强度保留了72.35%,弹性模量增加了10.67%；3种模型中,四元件Burgers模型拟合PWF/HDPE复合材料蠕变性能的效果较好。
关键词:
复合材料
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弯曲强度
,
弹性模量
,
蠕变-回复
,
蠕变模型
