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聚磷酸铵改善稻秸-高密度聚乙烯复合材料的理化性能
被引量：
11
1
作者
潘明珠
梅长彤
+1 位作者
李国臣
杜俊
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第16期328-333,共6页
为了实现稻秸的资源化利用，以稻秸为增强相、高密度聚乙烯（high density polyethylene，HDPE）为基体相、聚磷酸铵（ammonium polyphosphate，APP）为阻燃剂制备了稻秸-HDPE复合材料，并利用热重分析仪、锥形量热仪和力学性能测试仪...
为了实现稻秸的资源化利用，以稻秸为增强相、高密度聚乙烯（high density polyethylene，HDPE）为基体相、聚磷酸铵（ammonium polyphosphate，APP）为阻燃剂制备了稻秸-HDPE复合材料，并利用热重分析仪、锥形量热仪和力学性能测试仪，探讨APP的添加量（0、8%、10%、12%）对复合材料热性能、阻燃性能和力学性能的影响。1）热分析结果表明：当增强相的质量分数为30%，HDPE 的质量分数为70%时，以稻秸为增加相的复合材料初始分解温度和热解峰温低于以木材为增加相的复合材料，但残余率较高。当在稻秸-HDPE复合材料中添加10%～12%APP时，会促使稻秸-HDPE复合材料提前发生热降解，使得初始分解温度向低温方向移动8～9℃，并且 APP 的加入提高了稻秸-HDPE 复合材料的热解峰温和残余率。2）阻燃性能结果表明，当增强相的质量分数为30%，HDPE的质量分数为70%时，稻秸-HDPE复合材料的阻燃性高于木材-HDPE复合材料。当在稻秸-HDPE复合材料中添加APP时，稻秸-HDPE复合材料的阻燃性能进一步提高。当APP添加量为12%时，稻秸-HDPE复合材料的平均热释放速率、热释放速率峰值和总热释放量达到133 kW/m2、357 kW/m2和105 MJ/m2，比未添加APP时分别降低了20.4%、20.7%和11.0%，氧指数达到23%，比未添加APP时增加了12.7%。3）力学性能表明，当增强相的质量分数为30%，HDPE的质量分数为70%时，稻秸-HDPE复合材料的韧性高于木材-HDPE复合材料，APP的加入使得稻秸-HDPE复合材料的韧性得到提高，而弯曲强度、拉伸强度几乎没有影响。研究结果为以稻秸为增强相制备阻燃型木塑复合材料提供参考。
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关键词
复合材料
高密度
聚乙烯
韧性
稻
秸
聚磷酸铵
阻燃性能
热性能
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职称材料
偶联剂处理对阻燃稻秸/HDPE复合材料性能的影响
被引量：
1
2
作者
董亚强
姜东
+3 位作者
熊路吉
赵玉婷
蔡欣
潘明珠
《塑料工业》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第7期98-101,146,共5页
以稻秸为反应相,采用原位聚合反应在稻秸表面构筑聚磷酸铵(APP),再与高密度聚乙烯(HDPE)复合制成APP/稻秸/HDPE复合材料。通过添加偶联剂(异氰酸酯、钛酸酯偶联剂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷)探讨偶联剂对APP/稻秸/HDPE复合材料性能的影响...
以稻秸为反应相,采用原位聚合反应在稻秸表面构筑聚磷酸铵(APP),再与高密度聚乙烯(HDPE)复合制成APP/稻秸/HDPE复合材料。通过添加偶联剂(异氰酸酯、钛酸酯偶联剂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷)探讨偶联剂对APP/稻秸/HDPE复合材料性能的影响。极限氧指数测试表明,偶联剂有利于提高稻秸/HDPE复合材料的阻燃性能,当钛酸酯偶联剂的质量分数为3.0%时,复合材料的极限氧指数最大,为23.68%。力学性能测试表明,偶联剂改性对APP/稻秸/HDPE复合材料的拉伸强度和弯曲强度影响不大,但能显著增加复合材料的断裂伸长率,特别是钛酸酯偶联剂使APP/稻秸/HDPE复合材料的断裂伸长率和冲击强度得到改善。SEM分析显示,偶联剂的加入改善了APP、稻秸、HDPE之间的相容性,当偶联剂为钛酸酯偶联剂时,APP/稻秸/HDPE复合材料界面相容性最佳。
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关键词
生物质纳米二氧化硅
聚磷酸铵
偶联剂
稻秸/高密度聚乙烯复合材料
极限氧指数
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职称材料
PE-UHMW/PE-HD/高含量稻秆炭复合材料制备
被引量：
1
3
作者
王海莹
史康杰
+2 位作者
宋文瑜
张磊
李大纲
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第11期8-13,共6页
以稻杆炭、超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)和高密度聚乙烯(PE-HD)为原料,利用双螺杆挤出机成功制备了高含量稻杆炭增强复合材料,并对其性能进行了对比分析。场发射扫描电镜观察表明高温熔融状态下,聚合物基体易贯穿于稻杆炭的孔隙结构中,两...
以稻杆炭、超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)和高密度聚乙烯(PE-HD)为原料,利用双螺杆挤出机成功制备了高含量稻杆炭增强复合材料,并对其性能进行了对比分析。场发射扫描电镜观察表明高温熔融状态下,聚合物基体易贯穿于稻杆炭的孔隙结构中,两者界面结合效果良好。拉伸测试表明稻秆炭对聚合物基体有显著的增强作用,PE-UHMW/PE-HD/稻秆炭(质量比20/10/70)的拉伸强度和断裂伸长率分别为48.5 MPa和16.3%;质量比30/0/70的拉伸性能达到最佳,拉伸强度和弹性模量分别高达77.8 MPa和3512.2 MPa。静态热机械分析显示,PEUHMW/PE-HD/稻秆炭复合材料的热膨胀系数随着稻杆炭的加入而显著降低,其热稳定性得到大大改善。动态热机械分析表明,对比于纯PE-UHMW,稻杆炭的添加有效提高了复合材料的刚性,使得储能模量显著提高,损耗因子显著下降。研究成果可为农林废弃生物质资源化利用提供新的思路,为提出以节约高聚物树脂为目标的复合材料制备技术提供理论指导。
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关键词
稻
杆炭
超高分子量
聚乙烯
高密度
聚乙烯
炭塑
复合材料
性能分析
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职称材料
题名
聚磷酸铵改善稻秸-高密度聚乙烯复合材料的理化性能
被引量：
11
1
作者
潘明珠
梅长彤
李国臣
杜俊
机构
南京林业大学材料科学与工程学院
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第16期328-333,共6页
基金
国家自然科学基金(31300476)
全国优秀博士学位论文作者专项资金资助项目(201173)
江苏高校优势学科建设工程资助项目
文摘
为了实现稻秸的资源化利用，以稻秸为增强相、高密度聚乙烯（high density polyethylene，HDPE）为基体相、聚磷酸铵（ammonium polyphosphate，APP）为阻燃剂制备了稻秸-HDPE复合材料，并利用热重分析仪、锥形量热仪和力学性能测试仪，探讨APP的添加量（0、8%、10%、12%）对复合材料热性能、阻燃性能和力学性能的影响。1）热分析结果表明：当增强相的质量分数为30%，HDPE 的质量分数为70%时，以稻秸为增加相的复合材料初始分解温度和热解峰温低于以木材为增加相的复合材料，但残余率较高。当在稻秸-HDPE复合材料中添加10%～12%APP时，会促使稻秸-HDPE复合材料提前发生热降解，使得初始分解温度向低温方向移动8～9℃，并且 APP 的加入提高了稻秸-HDPE 复合材料的热解峰温和残余率。2）阻燃性能结果表明，当增强相的质量分数为30%，HDPE的质量分数为70%时，稻秸-HDPE复合材料的阻燃性高于木材-HDPE复合材料。当在稻秸-HDPE复合材料中添加APP时，稻秸-HDPE复合材料的阻燃性能进一步提高。当APP添加量为12%时，稻秸-HDPE复合材料的平均热释放速率、热释放速率峰值和总热释放量达到133 kW/m2、357 kW/m2和105 MJ/m2，比未添加APP时分别降低了20.4%、20.7%和11.0%，氧指数达到23%，比未添加APP时增加了12.7%。3）力学性能表明，当增强相的质量分数为30%，HDPE的质量分数为70%时，稻秸-HDPE复合材料的韧性高于木材-HDPE复合材料，APP的加入使得稻秸-HDPE复合材料的韧性得到提高，而弯曲强度、拉伸强度几乎没有影响。研究结果为以稻秸为增强相制备阻燃型木塑复合材料提供参考。
关键词
复合材料
高密度
聚乙烯
韧性
稻
秸
聚磷酸铵
阻燃性能
热性能
Keywords
composite materials
high density polyethylenes
toughness
rice straw
APP
flame retardancy
thermal property
分类号
TK6 [动力工程及工程热物理—生物能]
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职称材料
题名
偶联剂处理对阻燃稻秸/HDPE复合材料性能的影响
被引量：
1
2
作者
董亚强
姜东
熊路吉
赵玉婷
蔡欣
潘明珠
机构
南京林业大学理学院
南京林业大学材料科学与工程学院
出处
《塑料工业》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第7期98-101,146,共5页
基金
国家自然科学基金(31300476)
江苏省高等学校大学生创新创业训练计划(201410298015Z)
国家林业局948项目(2014-4-49)
文摘
以稻秸为反应相,采用原位聚合反应在稻秸表面构筑聚磷酸铵(APP),再与高密度聚乙烯(HDPE)复合制成APP/稻秸/HDPE复合材料。通过添加偶联剂(异氰酸酯、钛酸酯偶联剂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷)探讨偶联剂对APP/稻秸/HDPE复合材料性能的影响。极限氧指数测试表明,偶联剂有利于提高稻秸/HDPE复合材料的阻燃性能,当钛酸酯偶联剂的质量分数为3.0%时,复合材料的极限氧指数最大,为23.68%。力学性能测试表明,偶联剂改性对APP/稻秸/HDPE复合材料的拉伸强度和弯曲强度影响不大,但能显著增加复合材料的断裂伸长率,特别是钛酸酯偶联剂使APP/稻秸/HDPE复合材料的断裂伸长率和冲击强度得到改善。SEM分析显示,偶联剂的加入改善了APP、稻秸、HDPE之间的相容性,当偶联剂为钛酸酯偶联剂时,APP/稻秸/HDPE复合材料界面相容性最佳。
关键词
生物质纳米二氧化硅
聚磷酸铵
偶联剂
稻秸/高密度聚乙烯复合材料
极限氧指数
Keywords
Bio-nano-SiO2
Ammonium Polyphosphate
Coupling Agents
Rice Straw Fiber/High Density Polyethylene Composites
Limited Oxygen Index
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
PE-UHMW/PE-HD/高含量稻秆炭复合材料制备
被引量：
1
3
作者
王海莹
史康杰
宋文瑜
张磊
李大纲
机构
南京林业大学材料科学与工程学院
出处
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第11期8-13,共6页
基金
国家自然科学基金项目(31800488)
南京林业大学青年科技创新基金项目(CX2017003)。
文摘
以稻杆炭、超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)和高密度聚乙烯(PE-HD)为原料,利用双螺杆挤出机成功制备了高含量稻杆炭增强复合材料,并对其性能进行了对比分析。场发射扫描电镜观察表明高温熔融状态下,聚合物基体易贯穿于稻杆炭的孔隙结构中,两者界面结合效果良好。拉伸测试表明稻秆炭对聚合物基体有显著的增强作用,PE-UHMW/PE-HD/稻秆炭(质量比20/10/70)的拉伸强度和断裂伸长率分别为48.5 MPa和16.3%;质量比30/0/70的拉伸性能达到最佳,拉伸强度和弹性模量分别高达77.8 MPa和3512.2 MPa。静态热机械分析显示,PEUHMW/PE-HD/稻秆炭复合材料的热膨胀系数随着稻杆炭的加入而显著降低,其热稳定性得到大大改善。动态热机械分析表明,对比于纯PE-UHMW,稻杆炭的添加有效提高了复合材料的刚性,使得储能模量显著提高,损耗因子显著下降。研究成果可为农林废弃生物质资源化利用提供新的思路,为提出以节约高聚物树脂为目标的复合材料制备技术提供理论指导。
关键词
稻
杆炭
超高分子量
聚乙烯
高密度
聚乙烯
炭塑
复合材料
性能分析
Keywords
rice straw charcoal
ultra-high molecular weight polyethylene
high density polyethylene
charcoal-plastic composite
performance analysis
分类号
TQ325.1 [化学工程—合成树脂塑料工业]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
聚磷酸铵改善稻秸-高密度聚乙烯复合材料的理化性能
潘明珠
梅长彤
李国臣
杜俊
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
11
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职称材料
2
偶联剂处理对阻燃稻秸/HDPE复合材料性能的影响
董亚强
姜东
熊路吉
赵玉婷
蔡欣
潘明珠
《塑料工业》
CAS
CSCD
北大核心
2016
1
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下载PDF
职称材料
3
PE-UHMW/PE-HD/高含量稻秆炭复合材料制备
王海莹
史康杰
宋文瑜
张磊
李大纲
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2020
1
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职称材料
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