植物纤维聚丙烯复合材料增韧性研究
不饱和树脂及玻璃纤维增强复合材料
不饱和树脂及玻璃纤维增强复合材料（玻璃钢）的制备 实验目的 1、 了解线形不饱和聚酯树脂及玻璃纤维复合材料的制备原理和影响因素。 2、 掌握线形不饱和聚酯树脂合成和增强复合材料制备实验的操作技能；熟悉树脂的特性测 试和玻璃钢试样的性能实验方法。 实验原理 不饱和聚酯树脂主要是有不饱和二元酸（酐）、饱和二元酸（酐）和二元醇，以一定的摩尔比在惰性气氛保护下，经酯化缩聚而制得线型聚合物，其聚酯主链上具有重复的酯键制制品及不饱和双键，即称不饱和树脂，化学结构式如下： O R C O O R O C CH 制得的不饱和树脂和聚酯树脂主要用于制造玻璃纤维增强复合材料，也制造装饰涂料和油 漆、压塑粉与片状和块状模压复合材料制品。 仪器安装 图1：手糊成型 图2：浇注成型剖面图
主要设备一览表 表1：室温固化凝胶时间测定方法 名称/序号 树脂理论量 g 树脂实际量 g 引发剂理论量g 引发剂实际量g 促进剂理论量g 促进剂实际 量g 1 2 3 4 5 50 50 50 50 50 50.35 49.74 50.39 49.61 49.99 2.014 1.9896 2.0156 1.9844 1.9996 2.01 1.99 2.01 2.00 2.03 1.007 0.4974 0.3524 0.2481 0.1499 1.01 0.50 0.35 0.26 0.15 表2：浇注成型配方 表3：手糊成型配方 表4：室温固化凝胶时间测定设备 表5：浇注成型设备 表6：手糊成型设备 名称 理论用量g 实际用量g 树脂 引发剂 促进剂 100 4 1.02 100.33 4.01 1.01 名称 理论用量g 实际用量g 树脂 引发剂 促进剂 41.88 1.6724 0.1881 41.81 1.69 0.19 序号 名称 规格 数量 1 2 3 4 5 铁板 玻璃纸 橡胶管 玻璃棒 夹子 180*180 150*350 2个 1张 1根 1根 6个 序号 名称 数量 1 2 3 纸杯 玻璃棒 手表 5个 5根 1块 序号 名称 规格 数量 1 2 3 4 铁板 玻璃纸 玻璃布 刷子 180*180 200*200 180*180 2块 2张 10张 1个
玻纤增强聚丙烯改性的意义和前景
玻纤增强聚丙烯的意义 关键词：玻纤增强PP，PP改性，PP加纤阻燃 对PP材料的改性一般有增强增韧、耐候改性、玻璃纤维增强改性、阻燃改性和超韧改性等途径。 PP作为通用塑料材料之一，具有优良的综合性能、良好的化学稳定性、较好的成型加工性能和相对低廉的价格；但是PP存在着强度、模量、硬度低，耐低温冲击强度差，成型收缩大，易老化等缺点。因此，对其进行改性，以使其能够适应产品的需求。每一种改性PP 在家用电器领域和车用领域都有着大量应用。 ABS是最先用在家用电器上的塑料材料之一，由于ABS树脂价恪昂贵，逐步开发出的PP改性材料，具有成本低、重量轻、性能好等优点；玻纤增强PP可以部分取代ABS、PBT树脂在家用电器产品和汽车领域上的应用。 玻纤增强改性PP 1.一般说来，PP材料的拉伸强度在20M~30MPa之间，弯曲强度在25M~50MPa之间，弯曲模量在800M~1500MPa之间。如果要想提高PP的强度性能，必须用玻璃纤维进行增强。通过玻璃纤维增强的PP产品的机械性能能够得到成倍甚至数倍的提高。拉伸强度可以达到65MPa~90MPa，弯曲强度可以达到70MPa~120MPa，弯曲模量
可以达到3000MPa~4500MPa，这样的机械强度完全可以与ABS及增强ABS产品相媲美。 2.玻纤增强PP更耐热。一般ABS和增强ABS的耐热温度在80℃~98℃之间，而玻璃纤维增强的PP材料的耐热温度可以达到135℃~145℃。它可以被用来制作冰箱、空调等制冷机器中的轴流风扇和贯流风扇，其成本要比ABS增强产品低很多。也可以用于制造高转速洗衣机的内桶、波轮、皮带轮以适应其对机械性能的高要求，用于电饭煲底座和提手、电子微波烤炉等对耐温要求较高的场所。 3.玻纤增强改性的PP尺寸稳定性得到改善，受热变形减小，收缩率减小。 4.玻纤增强改性的PP一般硬度得到提高，吸水性能下降。 改性PP发展趋势及展望 改性PP在家电行业中有非常好的应用前景。一方面，中国已经成为世界家用电器生产中心，而且拥有一批极有影响力的生产企业，这些企业能够主动选择材料;另一方面，行业竞争也促使企业应用性价比更合理的材料。从未来家电技术发展情况看，家用电器的人性化将更加突出，产品品种更加齐全，传统家电将向小型化、大型化两极方向发展。玻纤增强PP在汽车用料中的应用也不断拓展，新产品的
【CN109971056A】一种植物纤维增强复合材料及其制备方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910123917.3 (22)申请日 2019.02.19 (71)申请人 昆明理工大学 地址 650093 云南省昆明市五华区学府路 253号 (72)发明人 张靠民 李如燕 (51)Int.Cl. C08L 23/06(2006.01) C08L 23/12(2006.01) C08L 27/06(2006.01) C08L 1/02(2006.01) C08L 51/06(2006.01) C08K 5/098(2006.01) C08K 5/12(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 3/34(2006.01) (54)发明名称 一种植物纤维增强复合材料及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种植物纤维增强复合材料， 其组成物及质量百分比为含红土废地膜70%～ 90%、植物纤维边角料5%～25%、偶联剂1%～5%、增 塑剂1%～5%；该复合材料可首先采用挤出工艺制 备复合材料粒子，然后采用注塑、模压等方法成 型制品，为废旧塑料和植物纤维资源化利用提供 了一种成本低、 工艺简单的技术。权利要求书1页 说明书4页CN 109971056 A 2019.07.05 C N 109971056 A
权 利 要 求 书1/1页CN 109971056 A 1.一种植物纤维增强复合材料，其特征在于，组成物及质量百分比为含红土废地膜70%～90%、植物纤维边角料5%～25%、偶联剂1%～5%、增塑剂1%～5%。 2.根据权利要求1所述的植物纤维增强复合材料，其特征在于：还包括防老剂0.2%～3%。 3.根据权利要求1所述的植物纤维增强复合材料，其特征在于：含红土废地膜中红土质量百分比为35%～45%。 4.根据权利要求1所述的植物纤维增强复合材料，其特征在于：植物纤维边角料是长度小于50mm的废弃苎麻、剑麻、亚麻或洋麻纤维。 5.权利要求1所述的植物纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，步骤如下： （1）将没有清洗过的含红土废地膜用破膜机破膜，得到尺寸较小、能够方便加入高速剪切机的塑料薄膜； （2）将步骤（1）塑料薄膜加入到高速剪切机中，得到粒径为1mm～6mm的含土塑料颗粒；高速剪切机中的温度控制在60℃～100℃，转速控制在600r/min～3000r/min； （3）将植物纤维边角料、含土塑料颗粒、偶联剂和增塑剂加入高速混合机混合5～10min，高速混合机转速为600～1200r/min； （4）将步骤（3）得到的混合料加入双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机料筒温度为150℃～200℃； （5）将步骤（4）的复合材料粒子加入注塑机、挤出机或模压机中，进行注塑、挤出或模压成型，得到植物纤维增强复合材料。 6.根据权利要求5所述的植物纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于：当组成物中含有防老剂时，在步骤（3）中添加防老剂。 2
玻璃纤维聚丙烯复合材料的性能与形态分析
玻璃纤维/聚丙烯复合材料的性能与形态分析摘要：介绍了玻璃纤维增强聚丙烯复合材料结晶情况，界而横晶的产生，横晶对材料力学性能的影响及控制方法;另外，对于玻璃纤维在该体系中对基体的结晶成核作用通过观察结晶过程，分析结晶热行为。讨论了偶联别、增容剂、润滑剂、增韧剂等改性剂对玻纤增强PP性能的影响。 关键词：聚丙烯；改性剂；玻璃纤维；共混，聚丙烯/玻璃纤维复合材料；界面；横晶。偶联别、增容剂、润滑剂、增韧剂等改性剂，生产工艺等。 目前，热塑性复合材料已成为树脂基复合材料研究开发的热点，已有一些热塑性复合材料在航空、航天及其它领域得到应用。玻璃纤维增强聚丙烯的生产技术较为成熟，原料来源广泛，成本相对较低，因此玻璃纤维增强聚丙烯是开发应用较早的热塑性复合材料品种之一。玻璃纤维增强聚丙烯复合材料具有加工过程无化学反应、成型周期短、成本低、可再生、可重复使用及力学性能好的优点。玻璃纤维增强聚丙烯已获得广泛应用，其应用领域包括汽车、建材、包装、运输、化工、造船、家具、航空、航天等行业。 随着现代科学技术的进步，对材料的要求越来越高，为了提高玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能，进一步拓宽其应用范围，人们对该材料的研究正日益深入。界面是复合材料极为重要的微结构，,已是外加载荷从基体向增强材料传递的纽带聚丙烯是一种分子链缺乏活性基团的非极性聚合物，很难与玻璃纤维形成有效的界面结合，人们通过对纤维及基体的改性提高了两者的界面结合。结构规整的聚丙烯有较强的结晶能力，与其他的纤维增强热塑性复合材料一样，纤维的表面可能对聚丙烯产生结晶成核效应，在界面形成横晶。界面横晶的出现改变了复合体系的界面结构，将对界面的应力传递行为及体系的破坏行为产生很大的影响。 1.聚丙烯的结晶 聚丙烯是一种具有立体规整性的高聚物，它的结晶形态可以有α，β，γ，δ，ε和拟六方五种，其中α和β是两种常见的结晶，形态。 聚丙烯熔体冷却时，熔体中的某些有序区域开始形成尺寸很小的晶胚，晶胚长大到一定尺寸时，成为初始晶核，然后大分子的链端通过热运动，在晶核上重排，生成初始晶片，初始晶片沿晶轴方向生长，逐渐形成初始球晶，初始球晶长大后就成为球晶。
环氧树脂复合材料
环氧树脂复合材料 复合材料是由基体材料和增强材料复合而成的多相体系固体材料。它充分发挥了各组分材料的特点和潜在能力，通过各组分的合理匹配和协同作用，呈现出原来单一材料(均质材料、单相材料)所不具有的优异的新性能，从而达到对材料某些性能的综合要求。复合材料的出现在材料发展史上具有划时代的意义。受到国内外的极大重视。其发展之迅猛在历史上是空前的。已在工业、农业、交通、军事、科学技术和人民生活等各个领域广为应用。尤其是在航空、航天等尖端技领域中已成为不可缺少的重要的结构材料。无怪乎有人认为21世纪将进入“复合材料时代”。 热固性树脂基复合材料是目前研究得最多、应用得最广的一种复合材料。它具有质量轻、强度高、模量大、耐腐蚀性好、电性能优异、原料来源广泛，加工成型简便、生产效率高等特点，并具有材料可设计性以及其他一些特殊性能，如减振、消音、透电磁波、隐身、耐烧蚀等特性，已成为国民经济、国防建设和科技发展中无法取代的重要材料。在热固性树脂基复合材料中使用最多的树脂仍然是酚醛树脂、不饱和聚酪树脂和环氧树脂这三大热固性树脂。这三种树脂阶性能各有特点：酚醛树脂的耐热性较高、耐酸性好、固化速度快，但较脆、需高压成型；不饱和聚酪树脂的工艺性好、价格最低，但性能较差；环氧树脂的粘结强度和内聚强度高，耐腐蚀性及介电性能优异，综合性能最好，但价格较贵。因此，在实际工程中环氧树脂复合材料多用于对使用性能要求高的场合，如用作结构材料、耐腐蚀材料、电绝缘材料及透波材料等。 1、环氯树脂复合材料的分类 环氧树脂复合材料(简称环氧复合材料，也有人称为环氧增强塑料)的品种很多，其名称、含义和分类方法也没有完全统一，但大体上讲可按以下方法分类。 (1)按用途可分为环氧结构复合材料、环氧功能复合材料和环氧功能型结构复合材料。结构复合材料是通过组成材料力学性能的复合，使之能用作受力结构材料，并能按受力情况设计和制造材料，以达到材料性能册格比的最佳状态。功能复合材料是通过组成材料其他性能(如光、电、热、耐腐蚀等)的复合，以得到具有某种理想功能的材料。例如环氧树脂覆铜板、环氧树脂电子塑封料、雷
玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能
玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能 摘要：本文论述了玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能，主要包括材料的拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量和缺口冲击强度。并分析了复合材料力学性能与玻璃纤维含量之间的关系，最后将复合材料与ABS的力学性能进行比较，发现玻璃纤维增强的聚丙烯复合材料可以替代ABS应用于一些受力领域。关键词：玻璃纤维；聚丙烯；力学性能；ABS 1.引言 聚丙烯是一种综合性能十分优异的热塑性通用塑料，其具有易加工、密度小、生产成本低等特点，所以聚丙烯在家用电器、日常用品包装材料、汽车工业等行业有着广泛的应用，成为近些年来增长速度最快的塑料之一。然而聚丙烯也有一些缺点，比如：抗蠕变性差、熔点较低、尺寸稳定性不好、热变形温度低、低温脆性等，制约了其作为工程受力材料的应用。聚丙烯的一般性能如表1所示[1]。如果想提高聚丙烯的耐热性和冲击强度，拓宽其应用范围，就应对聚丙烯进行改性[2, 3]。 表1 聚丙烯的一般性能[1] Tab. 1 The properties of polypropylene 性能数据 拉伸强度/Mpa 29 断裂伸长率/% 200~700 弯曲强度/Mpa 50~58.8 压缩强度/Mpa 45 缺口冲击强度/（KJ/m2）5~10 洛氏硬度80~110 弹性模量/Mpa 980~9800 玻璃纤维增强聚丙烯复合材料(GFRPP)是以热塑性树脂聚丙烯为基体，以长玻璃纤维为增强骨架的材料[4]，其性能与ABS 接近，但价格低于ABS 塑料。目前，国内外已对GF 增强PP 做了大量研究［5, 6］。玻璃纤维增强聚丙稀己广泛应用于汽车零部件、家电行业、飞机制造业等。 2.玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能
复合材料研究及其应用
郑州华信学院毕业论文 课题名称：复合材料研究及其应用 系部：机电工程学院 班级：09机电班 姓名： 指导老师： 时间：2012年3月28日
复合材料研究及其应用 摘要 复合材料是指除机械性能以外而提供其他物理性能的复合材料。如：导电、超导、半导、磁性、压电、阻尼、吸波、透波、磨擦、屏蔽、阻燃、防热、吸声、隔热等凸显某一功能。统称为功能复合材料。功能复合材料主要由功能体和增强体及基体组成。功能体可由一种或以上功能材料组成。多元功能体的复合材料、可以具有多种功能。同时，还有可能由于复合效应而产生新的功能。多功能复合材料是功能复合材料的发展方向。 一、全球复合材料发展概况 复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料，它可以发挥各种材料的优点，克服单一材料的缺陷，扩大材料的应用范围。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点，已逐步取代木材及金属合金，广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域，在近几年更是得到了飞速发展。 随着科技的发展，树脂与玻璃纤维在技术上不断进步，生产厂家的制造能力普遍提高，使得玻纤增强复合材料的价格成本已被许多行业接受，但玻纤增强复合材料的强度尚不足以和金属匹敌。因此，碳纤维、硼纤维等增强复合材料相继
问世，使高分子复合材料家族更加完备，已经成为众多产业的必备材料。目前全世界复合材料的年产量已达550多万吨，年产值达1300亿美元以上，若将欧、美的军事航空航天的高价值产品计入，其产值将更为惊人。从全球范围看，世界复合材料的生产主要集中在欧美和东亚地区。近几年欧美复合材料产需均持续增长，而亚洲的日本则因经济不景气，发展较为缓慢，但中国尤其是中国内地的市场发展迅速。据世界主要复合材料生产商PPG公司统计，2000年欧洲的复合材料全球占有率约为32%，年产量约200万吨。与此同时，美国复合材料在20世纪90年代年均增长率约为美国GDP增长率的2倍，达到4%~6%。2000年，美国复合材料的年产量达170万吨左右。特别是汽车用复合材料的迅速增加使得美国汽车在全球市场上重新崛起。亚洲近几年复合材料的发展情况与政治经济的整体变化密切相关，各国的占有率变化很大。总体而言，亚洲的复合材料仍将继续增长，2000年的总产量约为145万吨，预计2005年总产量将达180万吨。 从应用上看，复合材料在美国和欧洲主要用于航空航天、汽车等行业。2000年美国汽车零件的复合材料用量达14.8万吨，欧洲汽车复合材料用量到2003年估计可达10.5万吨。而在日本，复合材料主要用于住宅建设，如卫浴设备等，此类产品在2000年的用量达7.5万吨，汽车等领域的用量仅为2.4万吨。不过从全球范围看，汽车工业是复合材料最大的用户，今后发展潜力仍十分巨大，目前还有许多新技术正在开发中。例如，为降低发动机噪声，增加轿车的舒适性，正着力开发两层冷轧板间粘附热塑性树脂的减振钢板；为满足发动机向高速、增压、高负荷方向发展的要求，发动机活塞、连杆、轴瓦已开始应用金属基复合材料。为满足汽车轻量化要求，必将会有越来越多的新型复合材料将被应用到汽车
玻纤改性聚丙烯简述
玻纤增强聚丙烯 PP作为通用塑料材料之一，具有优良的综合性能、良好的化学稳定性、较好的成型加工性能和相对低廉的价格；但是PP存在着强度、模量、硬度低，耐低温冲击强度差，成型收缩大，易老化等缺点。因此，对其进行改性，以使其能够适应产品的需求。每一种改性PP 在家用电器领域和车用领域都有着大量应用。 ABS是最先用在家用电器上的塑料材料之一，由于ABS树脂价恪昂贵，逐步开发出的PP 改性材料，具有成本低、重量轻、性能好等优点；玻纤增强PP可以部分取代ABS、PBT树脂在家用电器产品和汽车领域上的应用。 玻纤增强改性PP 1.一般说来，PP材料的拉伸强度在20M~30MPa之间，弯曲强度在25M~50MPa之间，弯曲模量在800M~1500MPa之间。如果要想提高PP的强度性能，必须用玻璃纤维进行增强。通过玻璃纤维增强的PP产品的机械性能能够得到成倍甚至数倍的提高。拉伸强度可以达到65MPa~90MPa，弯曲强度可以达到70MPa~120MPa，弯曲模量可以达到 3000MPa~4500MPa，这样的机械强度完全可以与ABS及增强ABS产品相媲美。 2. 玻纤增强PP更耐热。一般ABS和增强ABS的耐热温度在80℃~98℃之间，而玻璃纤维增强的PP材料的耐热温度可以达到135℃~145℃。它可以被用来制作冰箱、空调等制冷机器中的轴流风扇和贯流风扇，其成本要比ABS增强产品低很多。也可以用于制造高转速洗衣机的内桶、波轮、皮带轮以适应其对机械性能的高要求，用于电饭煲底座和提手、电子微波烤炉等对耐温要求较高的场所。 3.玻纤增强改性的PP尺寸稳定性得到改善，受热变形减小，收缩率减小。 4.玻纤增强改性的PP一般硬度得到提高，吸水性能下降。 改性PP在家电行业中有非常好的应用前景。一方面，中国已经成为世界家用电器生产中心，而且拥有一批极有影响力的生产企业，这些企业能够主动选择材料;另一方面，行业竞争也促使企业应用性价比更合理的材料。从未来家电技术发展情况看，家用电器的人性化将更加突出，产品品种更加齐全，传统家电将向小型化、大型化两极方向发展 玻纤增强PP在汽车用料中的应用也不断拓展，新产品的不断涌现，对PP改性也提出了更高的要求，改性PP将有以下主要发展趋势：
复合材料题库
一.填空题： 1．玻璃钢材料由（基材）与（增强材料）组成，其中（各类树脂）和（凝胶材料）为玻璃钢的常用基材。 2．常见可以拉制成纤维的玻璃种类主要分为（无碱玻璃）、（中碱玻璃）、（高碱玻璃）、（高强玻璃），其中（无碱玻璃纤维）是应用最多的玻纤。 3．连续玻璃纤维纺织制品就起产品形态而言可分为（纱线）（织物）两大类别。 4. 预浸料的制备方式可分为（湿法）（干法）及（粉末法）。 5. 结构胶粘剂一般以（热固性树脂）为基体，以（热塑性树脂）或（弹性体）为增韧剂，配以固化剂等组成。 6. 按照材料成分分类主要分为（环氧树脂胶粘剂）（聚酰亚胺胶粘剂）（酚醛树脂胶粘剂）（硅酮树脂胶粘剂）。 7. 玻璃钢制品的生产过程可大致分为（定型）（浸渍）（固化）三个要素。 8. 环氧树脂是分子中含有两个或两个以上（环氧基团）的一类高分子化合物。 9. 按适用于玻璃钢手糊成型的模具结构形式分为：（单模）及（敞口式对模）。 10. 叶片制造常用的基体树脂有（不饱和聚酯树脂），（环氧乙烯基树脂）及（环氧树脂）三类。 二.名词解释： 1．热固性树脂：这种树脂在催化剂及一定的温度、压力作用下发生不可逆的化学反应，是线性有机聚合物链相互交联后形成的三维结构体。 2．预浸料：将定向排列的纤维束或织物浸涂树脂基体，并通过一定的处理后贮存备用的中间材料。 3．不饱和聚酯树脂：是由饱和的或不饱和的（二元醇）与饱和的及不饱和的（二元酸或酸酐）缩聚而成的线性高分子化合物。 4．单位面积质量：一定大小平板状材料的质量和它的面积之比。 5. 含水率：在规定条件下测得的原丝或制品的含水量。即试样的湿态质量和干态质量的差数与湿态质量的比值，用百分率表示。 6. 拉伸断裂强度：在拉伸试验中，试样单位面积或线密度所承受的拉伸断裂强力。单丝以Pa 为单位，纱线以N/tex为单位。 7. 弹性模量：物体在弹性限度内，应力与其应变的比例数。有拉伸和压缩弹性模量（又称杨氏弹性模量）、剪切和弯曲弹性模量等，以Pa（帕斯卡）为单位。 8. 偶联剂：能在树脂基体与增强材料的界面间促进或建立更强结合的一种物质。
超高韧性水泥基复合材料耐久性能研究
超高韧性水泥基复合材料耐久性能研究 摘要：超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)是一种新型建筑材料，它既具有优良的抗拉与抗压能力，同时又具有良好的耐久性能。本文通过两个关于超高韧性水泥基复合材料耐久性的实验，证明了该水泥在工程耐久性能方面具有独特的优势。 关键词：超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)；耐久性；抗裂缝能力；抗冻融能力 Abstract:Ultra high toughness cementitious composites is a new kind of construction material with excellent tensile and compression resistance and excellent durability. Based on two experiments of the durability of ultra high toughness cementitious composites, the unique advantage of this mateial in durability is proved. Key words: ultra high toughness cementitious composites; durability; anti-crack performance; anti-freeze performance 1 引言 为减少乃至消除混凝土早期收缩裂缝、减小荷载裂缝、提高材料的抗冻性，近年来纤维混凝土材料得到了广泛的应用[1]，如聚丙烯纤维混凝土、钢纤维混凝土等的使用都取得了良好的效果。但这些纤维混凝土在荷载作用下仍然无法有效控制裂缝宽度，在直接拉伸荷载作用下仍表现出应变软化特性，在展示高于普通混凝土韧性的同时通常以较宽的有害裂缝为代价，同时抗冻融循环的能力也不明显。这些都极大地限制了纤维混凝土材料的推广应用。 2006年，针对以上普通纤维混凝土材料在耐久性的问题，我国研发出了超高韧性水泥基复合材料(Ultra High Toughness Cement itious Composite，简称UHTCC)，该材料能有效控制裂缝宽度和提高混凝土的抗冻能力。 2 超高韧性水泥基复合材料的耐久性研究 2.1 超高韧性水泥基复合材料的抗裂缝能力 在钢筋混凝土结构中，氧气和水穿越裂缝到达钢筋表面是钢筋发生锈蚀的必要条件[2-4]，而侵蚀性物质则一般是随着水迁移到钢筋混凝土构件内部的。Tsukamoto的研究[5]表明，水向混凝土内部渗透的速率与裂缝宽度的三次幂成正比，并且当裂缝宽度小于一定临界值后便不会有水可以渗入到混凝土内部，并且纤维的掺入还可以进一步降低渗透速率，对应素混凝土的临界裂缝宽度为0.1 mm，掺 1.7%聚丙烯腈纤维的混凝土为0.14 mm，掺1%钢纤维的混凝土为0.155mm。 2003年Maalej和Li[6]研究利用具有约5.4%拉应变能力的UHTCC替换受拉
纤维增强聚丙烯复合材料应用
纤维增强聚丙烯复合材料及其在汽车中的应用 玻璃纤维毡增强热塑性片材（Glass Mat Reinforced Thermoplastics，简称GMT）作为先期研发应用成功的一种热塑性复合材料，曾对汽车工业采用新材料产生了积极而又深远的影响，至今仍方兴未艾。近年来，车用纤维增强聚丙烯复合材料的研究和应用又有了新的发展——自增强聚丙烯（SR-PP）和长玻纤增强聚丙烯（LGFPP）的开发应用成功使其成为汽车工业中的新宠。1 N# H* U$ H9 Z 在汽车塑料件所用塑料材料中，聚丙烯是用量最大、发展最快的塑料品种，其原因不仅是由于聚丙烯材料本身具有密度小、成本低、产量大、性价比高、化学稳定性好、易于加工成型和可回收利用等突出特点，而且还因为该种材料可通过共聚、共混、填充增强等方法得到改性，因而可适合不同的汽车零件的使用性能要求。 目前可用于汽车零部件的聚丙烯材料已有多个牌号的品种，可分别作为汽车保险杠、仪表板、方向盘、车门护板、发动机冷却风扇以及车身暖风组件等多种零部件的材料。尽管如此，为了提供高性能品种以满足高品质汽车在美观、舒适、安全、防腐以及轻量化方面提出的更高要求，人们仍然在不断地进行着聚丙烯材料的改性和应用方面的研究。自增强聚丙烯复合材料8 N" g: f: K+ E- N% T0 o/ d 自增强聚丙烯复合材料(Self-Reinforced Polypropylene Composite，简称SR-PP)是一种由高定向性的聚丙烯纤维和各向同性的聚丙烯基材组成的100%聚丙烯片材。SR-PP是继GMT之后国外最新开发应用的一种热塑性复合材料，它由英国Leads大学研制成功。2002年初，Amoco纤维有限公司在德国Gronau建立了第一条年产5000t SR-PP的生产线，其生产的产品目前主要用作车底遮护板。 自增强聚丙烯片材加工制备工艺的要素可概述为：将高模量的聚丙烯带排列起来，在适宜的温度和压力条件下，使每条带的薄层表皮熔融在一起，在冷却过程中，这种熔融的材料凝固或重结晶，从而粘合成为一个整体结构。由于生成的热压实片材由同一种聚合物材料所组成，再加上物相之间分子的连续性，使片材中纤维/基材间有着优异的粘合性。此外，由于每条定向带表面膜层的熔融效应，从而克服了GMT材料中增强玻璃纤维需要浸润处理的问题。自增强聚丙烯片材热压实制备工艺如图1所示。 国外有关专家在对自增强聚丙烯复合材料的性能进行研究后指出，SR-PP片材的刚性和强度与GMT材料很接近（弹性模量均在5GPa左右），但较GMT材料轻20%～30%。此外，与随意纤维方向排布的GMT片材和NMT（天然纤维增强聚丙烯）片材不同的是，SR-PP片材生产中使用的编织纤维结构使整个零件具有均匀一致的机械性能，可将加工零件的厚度进一步减薄20%～30%，这样就可以使成品的总重量减轻50%左右。表1列出了SR-PP、GMT和均聚PP三种材料的性能对比。
树脂性能对比以及玻璃纤维介绍
树脂性能介绍以及玻璃纤维简介 不饱和聚酯树脂 不饱和聚酯是不饱和二元羧酸（或酸酐）或它们和饱和二元羧酸（或酸酐）组成的混合酸和多元醇缩聚而成的，具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物。通常，聚酯化缩聚反应是在190～220℃进行，直至达到预期的酸值（或粘度）。在聚酯化缩反应结束后，趁热加入一定量的乙烯基单体，配成粘稠的液体，这样的聚合物溶液称之为不饱和聚酯树脂。 物理性质 1、相对密度在1.11～1.20左右，固化时体积收缩率较大 2、耐热性。绝大多数不饱和聚酯树脂的热变形温度都在50～60℃，一些耐热性好的树脂则可达120℃ 3、力学性能。不饱和聚酯树脂具有较高的拉伸、弯曲、压缩等强度 耐化学腐蚀性能。不饱和聚酯树脂耐水、稀酸、稀碱的性能较好， 4、耐有机溶剂的性能差，同时，树脂的耐化学腐蚀性能随其化学结构和几何开关的不同，可以有很大的差异。 5、介电性能。不饱和聚酸树脂的介电性能良好。 化学性质 不饱和聚酯是具有多功能团的线型高分子化合物，在其骨架主链上具有聚酯链键和不饱和双键，而在大分子链两端各带有羧基和羟基。 乙烯基树脂 乙烯基树脂又称为环氧丙烯酸树脂，是60年代发展起来的一类新型树脂，其特点是聚合物中具有端基不饱和双键。 乙烯基树脂具有较好的综合性能：①由于不饱和双键位于聚合物分子链的端部，双键非常活泼，固化时不受空间障碍的影响，可在有机过氧化物引发下，通过相邻分子链间进行交联固化，也可和单体苯乙烯其聚固化；②树脂链中的R基团可以屏蔽酯键，提高酯键的耐化学性能和耐水解稳定性；③乙烯基树脂中，每单位相对分子质量中的酯键比普通不饱和聚酯中少35%～50%左右，这样就提高了该树脂在酸、碱溶液中的水解稳定性； ④树脂链上的仲羟基和玻璃纤维或其它纤维的浸润性和粘结性从而提高复合材料的强 度；⑤环氧树脂主链，它可以赋和乙烯基树脂韧性，分子主链中的醚键可使树脂具有优异的耐酸性。 环氧树脂 环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，除个别外，它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环 氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子 结构中含有活泼的环氧基团，使它们可和多种类型的固化剂发生交联反应而形成不 溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。 环氧树脂的性能和特性 1、形式多样。各种树脂、固化剂、改性剂体系几乎可以适应各种使用对形式提出的要求，其范围可以从极低的粘度到高熔点固体。 2、固化方便。选用各种不同的固化剂，环氧树脂体系几乎可以在0～180℃温度范围内固化。 3、粘附力强。环氧树脂分子链中固有的极性羟基和醚键的存在，使其对各种物质具有很高的粘附力。环氧树脂固化时的收缩性低，产生的内应力小，这也有助于提高粘附强度。 4、收缩性低。环氧树脂和所用的固化剂的反应是通过直接加成反应或树脂分子中环氧基的
长玻纤增强聚丙烯应用介绍
长玻纤增强聚丙烯/PP+LGF 作为汽车模块载体材料，长玻纤增强聚丙烯的开发成功使之不只被应用在马自达汽车上。最近，新福特Fiesta车型前门模块也相继由Owens Coring汽车公司开发成功，该车门模块集成了多种功能元件，诸如门锁、车门玻璃升降器、扬声器、防盗装置等，采用的载体材料是DSM公司的牌号为StaMax P30YM240长玻纤增强聚丙烯材料。在开发该车门模块的过程中，一些专家对注射成型用长玻纤增强聚丙烯材料的性能进行了深入的研究，特别是对该种材料的抗蠕变性能进行了研究，结果表明，长玻纤增强聚丙烯材料即使经受100℃的高温也不会产生明显的蠕变，且比短玻纤增强聚丙烯有着更好的抗蠕变性能。在高温和长时间低负荷条件下，长玻纤增强聚丙烯材料不会产生变形，可使其制品具有良好的尺寸稳定性，这可从批量生产的新福特Fiesta车型前门模块的尺寸实测结果中得到证实。目前，随着汽车零部件模块化日益引起人们的重视且越来越多地得到应用，长玻纤增强聚丙烯无疑将成为一种理想的模块载体材料，为此有人预言，LGFPP材料将成为GMT材料作为汽车模块应用的替代品。以聚丙烯树脂为基材的不同纤维增强的热塑性复合材料，无论是GMT、SR-PP还是LGFPP，它们都有着一些共同的特点，即：与金属材料相比，它们具有密度低、重量轻、比强度高、耐腐蚀、易成型等特点；与热固性复合材料SMC和手糊玻璃钢相比，它们具有成型周期短、冲击韧性好、可再生利用等特点。尤其是可再生利用的特性使得这些材料在环保要求日益严格的今天具有更广阔的应用前景。 长纤PP的比重比尼龙PA轻20％，比铝合金轻62％。比重轻20％的优势在于是同样体积的长纤PP产品可以比尼龙轻20％，以同样重量的长纤PP原材料可以比尼龙多生产20％的产品。长纤PP替代尼龙加玻纤优势最为明显。 _ 独有的无取向的纤维网络结构使材料高低温度条件下及高低温高频交变的环境中的高力学性能保持性； _ 优异的抗冲击性能，高模量、高强度、低翘曲、与金属相近的热膨胀系数； _ 各向同性，低收缩率，低蠕变，高尺寸稳定性； _ 优异的耐磨和耐疲劳性； _ 优异的耐化学性； _ 优异的表面光洁度； _ 优异的成型加工性能：高流动，易脱模，对螺杆伤害低。 汽车工业：前端框架、车身门板模块、仪表盘骨架、冷却风扇及框架、蓄电池托架、保险杠骨架、座椅骨架、发动机罩壳、脚踏板、挡泥板、备用轮胎架等几十多种。 家电行业：洗衣机滚筒、叶轮、洗衣机三角支架、空调导风扇等，用于全面取代短纤增强PA、ABS材料或金属材料。 机电行业：导流管扇叶和电机过滤器罩、风叶/同轴气缸离合器辅助件/高承载力、高扬程潜水电机、水泵/止推轴承、导轴承/机车导轨、真空泵、压缩机转子、线圈轴等。 通讯电子电器行业：通讯、电子行业高精度接插件/点火器零组件、继电器基座/微波炉变压器线圈架、框架/电气联结器、继电器、电磁阀封装件/扫描仪组件等。 石油化工：防腐耐磨部件、平台格栅、过滤机、反应器内件等。 其他：电动工具外壳、自行车骨架、滑雪板、地面机车脚踏板、民用安全鞋头、安全头盔、水泵外壳及叶轮等等。 长玻纤增强PP市场应用
玻璃纤维增强聚丙烯复合材料
玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的制备及性能研究 一．原材料 1．聚丙烯（polypropylene简称PP） PP是一种热塑性树脂基体，为白色蜡状材料。聚丙烯的生产均采用齐格勒—纳塔催化剂，以Al(C2H5)3+TiCl4体系在烷烃（汽油）中的浆状液为催化剂，在压力为1.3MPa，温度为100℃的条件下按离子聚合机理反应制得。聚丙烯的结晶度为70％以上，密度为0.98，透明度大，软化点在165℃左右，脆点—10~20℃，具有优异的介电性能。热变形温度超过100℃，其强度及刚度均优于聚乙烯，具有突出的耐弯曲疲劳性能、耐化学药品性和力学性能都比较好，吸水率也很低。因此应用十分广泛，主要用于制造薄膜，电绝缘体，容器等，还可用作机械零件如法兰，接头，汽车零部件等。 2．玻璃纤维(glass fiber简称GF) GF是一种性能优异的无机非金属材料。成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺，最后形成各类产品。玻璃纤维单丝的直径从几个微米到十几米个微米，相当于一根头发丝的1／20—1／5，每束纤维原丝都有数百根甚至上千根单丝组成，通常作为复材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等，广泛应用于国民经济各个领域。 玻璃一般人的观念为质硬易碎物体，并不适于作为结构用材，但如其抽成丝后，则其强度大为增加且具有柔软性，故配合树脂赋予形状以后终于可以成为优良的结构用材。玻璃纤维随其直径变小其强度高。作为增强材料的玻璃纤维具有以下的特点，这些特点使玻璃纤维的使用远较其他种类纤维来得广泛，发展速度亦遥遥领先，其特性列举如下：1)拉伸强度高，伸长小(茎3％)。 2)弹性系数高，刚性佳。3)弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，故吸收冲击能量大。 4)为无机纤维，具不燃性，耐化学性佳。5)吸水性小。6)尺度安定性，耐热性均佳。 7)透明可透过光线。8)与树脂接着性良好之表面处理剂之开发完成。9)价格便宜。3．乙烯--丙烯共聚物 为了改善聚丙烯的冲击性能、低温脆性,应对之进行增韧处理。通常选用的是含有二烯烃成分的乙烯-- 丙烯-- 二烯烃三元共聚(BPDM) 4．表面处理剂 PP是非极性树脂,与其它材料的熔合性差。玻纤的表面光滑,很难与非极性树脂结合。改进方法主要是对玻纤的表面进行处理。表面处理剂主要用硅烷偶联剂,如KH-550等,但还不理想。因为此时PP依然是惰性的,它没有尼龙、饱和聚酯与玻纤之间那样的粘结力。为了改进这一缺点,可采用以下几种方法: (1) 以过氧化硅烷偶联剂:含有双键置换基团的某些过氧化硅烷,如乙烯基三(特丁基过氧化)硅烷。 (2)以氯化物偶联:将硅烷与全氯环戊烷,氯化二甲苯,氯桥酸酐等高氯化物并用,可显著地改进玻纤增强PP的强度。特别是从氯化二甲苯的热稳定性考虑,最优异。 (3) 对PP进行极性化处理,即在PP链中引入极性共聚单体,常用的极性共聚单体有双马来酰亚胺(BMI)和马来酸酐(MAH)等;或加入过氧化物,如过氧化二异丙苯(DCP)。 采用这些方法能使聚丙烯与玻纤表面产生一定程度的交联或化学作用,因而产品
长玻纤增强聚丙烯
一、长玻纤增强聚丙烯（LFT-PP）及LFT塑料托盘 长玻纤增强聚丙烯（LFT-PP）复合材料 1.项目简介 传统玻纤增强聚丙烯因其成本低廉和优异的机械性能，在材料领域得到大量的应用。长玻纤增强聚丙烯（LFT-PP）复合材料与传统的短纤增强聚丙烯材料相比，由于生产工艺的改变，玻纤在粒子中的长度增加，即玻纤保持与粒子同样的长度，即使注塑成型后，纤维的最终长度也比短纤的高很多，在制品中的平均长度可达2毫米左右。相对于传统的短玻纤增强热塑性塑料（这种粒子在制品中的纤维长度在200μ左右），LFT-PP材料在制品中保留了极长的玻纤长度，因此赋予了材料更好的力学性能与热学性能，同时LFT-PP还具有比短纤增强PP更好的高温抗蠕变性能，这些优势使得LFT-PP的性能能够达到或接近增强工程塑料如PA或PPO的性能。具体优势为： (1)刚度与质量比高，变形小，这特别有利于LFT在汽车中的应用； (2)韧性高； (3)抗蠕变性能好，尺寸稳定； (4)耐疲劳性能优良； (5)设计自由度比GMT更高，因为LFT可用于注塑和其他成型方法，而GMT只能压塑； (6)模塑成型性能比SFT更好，纤维以更长的形态在成型物件中移动，纤维损伤少。 由于LFT材料类似于增强工程塑料的卓越性能以及PP基材相对于工程塑料基材极其低廉的价格成本，因此赋予了该材料极佳的性价比：相对于短纤增强PA材料而言，使用LFT-PP 可在材料成本上节约40-50%左右；相对于短纤增强PPO材料而言，使用LFT-PP可在材料成本上节约100%以上。
2.长玻纤增强PP市场应用及容量 2.1汽车工业：保险杠骨架、座椅骨架、发动机罩壳、车身门板模块、仪表盘骨架、脚踏板、挡泥板、备用轮胎架、冷却风扇及框架、蓄电池托架等，用于替代增强尼龙（PA）或金属材料。 2.2通讯电子电器行业：通讯、电子行业高精度接插件/点火器零组件、继电器基座/微波炉变压器线圈架、框架/电气联结器、继电器、电磁阀封装件/扫描仪组件等，洗衣机滚筒、洗衣机三角支架、空调风扇等，用于替代短纤增强PA、ABS材料或金属材料。 2.3其它：电动工具外壳，水泵外壳及叶轮，自行车骨架、滑雪板、地面机车脚踏板、民用安全鞋头、安全头盔用于替代短纤增强PA、PPO等。 2.4石油化工：防腐耐磨部件、平台格栅、过滤机、反应器内件等。 近几年来长纤维增强热塑性复合材料成为增强塑料行业增长速度最快的产业之一。2001年，全球的长纤维增强热塑性复合材料用量为6.2万吨，到2010年已经增长到70万吨，年平均发展速度达到30%。中国目前的长纤维增强热塑性复合材料的需求量大约在10万吨左右，其中长玻纤增强聚丙烯（LFT-PP）复合材料的国内需求量在8万吨左右，年发展速度在60%左右。目前，国内70%的长纤维增强热塑性复合材料来源于进口。 3.项目投资 项目拟建5条生产线。 单台产能500吨/年 总产能2500吨/年 单台设备投入40万元 5条生产线投入200万元 所需电力30*5=150kVA 所需厂房面积1500平方 车间人员配置5人 产值2*2500=5000万 年毛利0.5*2500=1250万
植物纤维的现状及其发展应用前景
植物纤维的现状及其发展前景 摘要：介绍了植物纤维的性能和植物纤维增强复合材料的影响因素、特殊机理、不足 及改性方法；总结了天然植物纤维增强复合材料比较成熟的研究和具体应用, 指出天 然植物纤维在经过改性以后增强各种复合材料是切实有效且可行的, 并且有着非常广 泛的发展前景。 关键词：植物纤维降解复合材料发展趋势进展 植物纤维（plantfibre）是广泛分布在种子植物中的一种厚壁组织。它的细胞细长，两端尖锐，具有较厚的次生壁，壁上常有单纹孔，成熟时一般没有活的原生质体。植物纤维在植物体中主要起机械支持作用。地球上现存的不可再生资源的储量是非常 有限的。随着塑料工业的快速发展, 由塑料制品造成的“白色污染”对人类的生产和 生活环境带来了极大的危害。为了解决原料短缺和环境问题, 人们逐渐把眼光转移到 地球上的可再生资源上。植物纤维材料是一种天然高分子材料, 生长和存在于大量绿 色植物中,是一种取之不尽、用之不竭的资源。植物纤维用于复合材料的潜在优势越来 越引起人们的注意, 它价格低廉, 密度小, 具有较高的弹性模量, 与无机纤维相近, 而它的生物降解性和可再生性是最突出的优点, 是其它任何增强材料无法比拟的; 另 一方面,植物纤维与通用塑料共混制得的塑料是不完全生物降解的, 即在微生物作用下, 合成高分子仅能被分解为散乱碎片, 这种材料使用后仍会对环境带来负面影响, 因而 植物纤维在全生物降解、复合材料中得到了重视并迅速发展。国外采用植物纤维改性 的复合材料, 已经在汽车内部装饰、室内外装修饰材、建筑结构部件等一些领域有广 泛的应用。但国内的研究发展相对较落后, 近年来对植物纤维复合材料的研究有了较 大的进展, 特别是对生物降解材料的复合已成为研究开发的热点。本文综述了植物纤 维改性高分子材料的一些性能变化，影响植物纤维复合材料综合性能的因素以及植物 纤维的发展前景。 1 .不同种类的植物纤维复合材料 植物纤维与高分子材料制备的复合材料中, 采用的天然植物纤维主要有麻蕉、黄麻、大麻、亚麻、剑麻等麻类材料及木材、竹材、棉纤维、纸浆纤维等。材料形态主
玻纤增强聚丙烯管FRPP管增强聚丙烯管(精)
玻纤增强聚丙烯(FRPP 管道性能指标“星鑫” 牌玻纤增强聚丙烯(FRPP 管道依据 HG20539-92标准生产,规格 De20-De800mm ,公称压力 0.4-1.0MPa ,采用经偶联剂处理的玻璃纤维改性聚丙烯原料生产。产品具有耐腐蚀、强度高、抗渗漏、内阻小、抗拉、抗弯、造价低、寿命长、安装维修方便等特点,广泛应用于石油、化工、电力、纺织、冶金、制药、造纸、食品、矿山、垃圾处理、建筑等行业, 用作腐蚀性液体输送及工艺管道, 深受用户信赖。 (PP 工程级聚丙烯管道是由工程级聚丙烯粒料经挤出成型。该管道无毒、无味、广泛应用于化工、环保、食品卫生、建筑给排水等领域(执行 QB1929-93标准玻纤增强聚丙烯 FRPP 管道规格、性能介绍如下: 玻纤增强聚丙烯 FRPP 管道卓越的品质 ◇长久的使用寿命 -----在额定温度、压力状况下, FRPP 管道可安全使用 50年以上。 ◇卓越的耐腐蚀性能 -----FRPP 管道能耐大多数化学物品的腐蚀,可在很大的范围内承受 PH 值范围在 1-14的高浓度酸和碱的腐蚀。 ◇优异的抗磨性能 -----在输送矿砂泥浆时, FRPP 管的耐磨性是钢管的 4倍以上。 ◇较高的刚度 -----FRPP 管道由于加入了玻纤增强材料使 FRPP 管道不易变形 ◇耐热保温节能 -----FRPP 管道最高使用温度 85度左右,该产品的导热系数仅为钢管的 1/200,故有较好的保温性能。 ◇可靠的连接性能 -----FRPP 管热熔接口的强度高于管道本体,接缝不会由于土壤移动或载荷的作用而断开。◇良好的施工性能 -----FRPP 管道质轻,焊接工艺简单,施工方便,工程综合造价低。