填料增强回收聚丙烯基复合材料制备及性能 被引量：6

1

作者 李瑞 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期50-54,共5页

以麦秸秆纤维(WSF)、无机填料(CaCO_3、粉煤灰)和回收聚丙烯(RPP)为原料,通过熔融共混和模压成型工艺制备了无机填料/WSF/RPP复合材料。研究了秸秆含量、无机填料种类及用量对复合材料力学性能、微观界面性能、吸水率以及热膨胀性能的... 以麦秸秆纤维(WSF)、无机填料(CaCO_3、粉煤灰)和回收聚丙烯(RPP)为原料,通过熔融共混和模压成型工艺制备了无机填料/WSF/RPP复合材料。研究了秸秆含量、无机填料种类及用量对复合材料力学性能、微观界面性能、吸水率以及热膨胀性能的影响。结果表明:无机填料与树脂基体之间的界面性能不佳,且随着无机填料用量的增加,复合材料的弯曲强度、弯曲模量均出现不同程度的降低。此外,添加CaCO_3和粉煤灰可显著降低复合材料的吸水率(WA)和线性热膨胀系数(LTEC),提高复合材料的尺寸稳定性。其中,当CaCO_3用量为25%时,复合材料的WA和LTEC值最低,分别为8.46%和40.4×10^(-6)℃^(-1)。 展开更多

关键词 聚丙烯基复合材料 麦秸秆纤维 无机填料 微观结构 热膨胀性能

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聚丙烯基纳米复合材料的物理性能 被引量：4

2

作者 林志丹 麦堪成 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期19-23,共5页

综述了聚丙烯(PP)基纳米复合材料的动态力学性能、结晶性能、阻燃性能、导电性能、分散性等物理性能的国内外研究进展。相对纯高分子材料或传统填充复合材料,聚丙烯纳米复合材料具有快的结晶速率、高的结晶温度和阻燃性能,纳米复合材料... 综述了聚丙烯(PP)基纳米复合材料的动态力学性能、结晶性能、阻燃性能、导电性能、分散性等物理性能的国内外研究进展。相对纯高分子材料或传统填充复合材料,聚丙烯纳米复合材料具有快的结晶速率、高的结晶温度和阻燃性能,纳米复合材料中聚丙烯结晶速率和结晶温度的提高归结于高表面积的纳米粒子存在强的异相成核作用,阻燃性能的提高归结于热稳定性提高和在少量填料时就可形成绝缘不燃炭层。 展开更多

关键词 聚丙烯基纳米复合材料 物理性能 动态力学性能 结晶性能 阻燃性能

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聚丙烯/碳基填料复合材料的流变行为研究 被引量：2

3

作者 朱玉明 李振中 +1 位作者 李迎春 费昀卿 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期72-77,共6页

系统研究了炭黑(CB)、石墨(GP)和碳纤维(CF)填充聚丙烯(PP)三种复合材料的稳态、动态流变行为及微观形态;重点讨论了粒子外观形貌、粒径和用量对体系流变行为的影响。研究发现,CB具有强的Payne效应且形成逾渗网络的能力要强于其他两种填... 系统研究了炭黑(CB)、石墨(GP)和碳纤维(CF)填充聚丙烯(PP)三种复合材料的稳态、动态流变行为及微观形态;重点讨论了粒子外观形貌、粒径和用量对体系流变行为的影响。研究发现,CB具有强的Payne效应且形成逾渗网络的能力要强于其他两种填料,粒径小的增强效率高、逾渗值低,填料用量增加熔体非牛顿性和弹性增加。使用SEM考察三种填料的微观形态,发现同等含量下,石墨分散性最好,同一填料时,粒径越小分散性越好。 展开更多

关键词 聚丙烯/碳基填料复合材料 形态 流变行为

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聚丙烯纤维水泥基复合材料的抗冻性能研究 被引量：20

4

作者 靳贺松 李福海 +3 位作者 何肖云峰 王江山 胡丁涵 胡志明 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期71-76,82,共7页

为改善桥梁伸缩缝处混凝土结构的冻害问题,本试验成功制备了加入聚丙烯纤维的超韧性水泥基复合材料(PP-ECC),对其进行了抗冻性能研究,采用先干搅再湿搅的搅拌工艺,并以试件质量损失为评价指标,分析了冻融循环条件下材料的抗冻性能;以抗... 为改善桥梁伸缩缝处混凝土结构的冻害问题,本试验成功制备了加入聚丙烯纤维的超韧性水泥基复合材料(PP-ECC),对其进行了抗冻性能研究,采用先干搅再湿搅的搅拌工艺,并以试件质量损失为评价指标,分析了冻融循环条件下材料的抗冻性能;以抗压、抗折、抗拉等指标为依据,研究了该复合材料经受不同冻融次数后的力学性能变化,并对PP-ECC的体积膨胀变形进行了时程分析。结果表明,随着冻融次数的增加,抗压、抗折、抗拉强度呈下降趋势,试件质量损失逐渐增大;冻融体积膨胀应变随着冻融温度的交替升降也呈现出时程规律性变化,此外,最大膨胀应变随着冻融次数的增加而明显增大。最后通过在相同冻融循环次数后与普通混凝土相对比,可知PP-ECC材料的基本性能指标,包括质量损失率、抗压强度、极限抗拉强度、极限拉应变、抗折强度以及抗冻融体积膨胀变形性能等仍能保持较高的水平,极限拉应变是普通混凝土的120~400倍,有显著的拉伸韧性,并且300次冻融循环后PP-ECC的质量损失率低于5%,该研究成果可为PP-ECC在国内寒冷地带桥梁伸缩缝无缝化的推广应用提供一定的理论参考。 展开更多

关键词 桥梁无缝化 聚丙烯纤维工程水泥基复合材料 抗冻性能 力学性能 冻融体积膨胀变形

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聚丙烯/层状硅酸盐纳米复合材料的剥离机理与网络结构 被引量：6

5

作者 傅强 王柯 +1 位作者 张琴 杜荣昵 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期25-32,共8页

对本课题组近年来有关聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的研究内容及重要的研究成果进行了综述。熔体插层法是一种制备聚合物基层状硅酸盐纳米复合材料简便而有效的方法,也是所有目前制备方法中最可能实现产业化的方法。这种制备方法的一个显... 对本课题组近年来有关聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的研究内容及重要的研究成果进行了综述。熔体插层法是一种制备聚合物基层状硅酸盐纳米复合材料简便而有效的方法,也是所有目前制备方法中最可能实现产业化的方法。这种制备方法的一个显著特点就是涉及剪切场。对蒙脱土在剪切场中的形态发展和剥离机理进行了研究,这将对在实际熔融加工过程中制备剥离型纳米复合材料具有重要的指导意义。纳米级分散的蒙脱土粒子在含量达到一定程度时会形成介观网络结构,大分子链的运动和松弛会受到限制。同时这种介观填料网络还会对宏观性能产生影响。运用动态保压技术,往复剪切场在注塑过程中被施加到复合材料熔体上,这造成了常规注塑样品所不具有的特殊的多层次分散和取向结构。并对这种多层次结构的形成机理进行了讨论。 展开更多

关键词 聚丙烯基纳米复合材料 剥离 粘土网络 多层次结构

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炭化对聚丙烯腈/酚醛基炭/炭复合材料结构和力学性能影响（英文）

6

作者 Khurram Iqbal 沙建军 +1 位作者 Asghari Maqsood Mohammad Mujahid 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期261-265,共5页

由湿法叠涂制得的聚丙烯腈(PAN)/酚醛基碳/碳(C/C)复合材料在高性能结构材料领域具有应用潜力.为了了解炭化步骤对聚丙烯腈/酚醛基碳/碳复合材料结构和力学性能的影响,进行了层间断裂韧性(模式II)测试.由于结构特征与裂纹形成机理的相... 由湿法叠涂制得的聚丙烯腈(PAN)/酚醛基碳/碳(C/C)复合材料在高性能结构材料领域具有应用潜力.为了了解炭化步骤对聚丙烯腈/酚醛基碳/碳复合材料结构和力学性能的影响,进行了层间断裂韧性(模式II)测试.由于结构特征与裂纹形成机理的相互关系对C/CSiC复合材料的制备很重要,采用阿基米德方法、扫描电子显微镜(SEM)和三点弯曲试验对复合材料的结构进行表征.实验结果显示,碳/碳(C/C)试件的层间断裂韧性为碳纤维增强酚醛塑料(CFRP)试件的59.7%. 展开更多

关键词 聚丙烯腈/酚醛基炭/炭复合材料 炭化 三点弯曲试验 断裂韧性

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聚丙烯基复合介质的结晶结构调控与性能提升 被引量：8

7

作者 迟晓红 程璐 +3 位作者 刘文凤 闵道敏 张晓虹 李盛涛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2249-2256,共8页

聚丙烯(PP)由于具有优异的介电性能和耐热性,而成为热塑性高压直流电缆绝缘材料研发关注的热点。为此利用纳米SiO2粒子填充协同聚烯烃类弹性体(POE)共混的方法,调控PP的结晶结构,改善其电、热、机械等宏观性能。利用扫描电子显微镜(SEM... 聚丙烯(PP)由于具有优异的介电性能和耐热性,而成为热塑性高压直流电缆绝缘材料研发关注的热点。为此利用纳米SiO2粒子填充协同聚烯烃类弹性体(POE)共混的方法,调控PP的结晶结构,改善其电、热、机械等宏观性能。利用扫描电子显微镜(SEM)、偏光显微镜(PLM)、交/直流击穿系统、电–声脉冲测试系统(PEA)、差示扫描量热仪(DSC)和电子万能实验机分别对复合材料的形貌、击穿场强、空间电荷分布、结晶行为和力学性能进行了分析和表征,结果表明纳米SiO2粒子填充协同POE共混有效提高了PP的直流击穿场强,抑制空间电荷注入,改善其机械性能。相较于纯PP试样,PP–POE–纳米SiO2构成的复合材料,击穿场强提高约25%,断裂伸长率提高约30%。机械与介电性能的改善,有利于PP在高压直流电缆绝缘中的应用。 展开更多

关键词 聚丙烯基复合材料 热塑性高压直流电缆绝缘 结晶结构 介电性能 机械性能

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EAA的MFR对聚丙烯基纳米复合材料性能的影响

8

作者 杨红艳 宋银燕 邓锋 《合成树脂及塑料》 2025年第4期6-9,14,共5页

采用熔融共混工艺制备了聚丙烯(PP)/乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)/水滑石(LDH)复合材料,考察了EAA的熔体流动速率(MFR)对复合材料微观结构、热稳定性和静态力学性能的影响。结果表明:EAA的MFR过小,LDH的插层和剥离较差,MFR过大,复合材料中游... 采用熔融共混工艺制备了聚丙烯(PP)/乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)/水滑石(LDH)复合材料,考察了EAA的熔体流动速率(MFR)对复合材料微观结构、热稳定性和静态力学性能的影响。结果表明:EAA的MFR过小,LDH的插层和剥离较差,MFR过大,复合材料中游离的EAA分子链过多,造成相分离,降低了复合材料的综合性能;当MFR为5.0 g/10 min时,复合材料中LDH插层和剥离程度及EAA团聚体分散性最好;加入EAA与LDH能提高PP的热稳定性、弯曲模量和冲击强度,当MFR为5.0g/10min时,复合材料的热稳定性、弯曲模量和冲击强度最好。 展开更多

关键词 聚丙烯基纳米复合材料 熔体流动速率 力学性能 热稳定性

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冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC梁的抗弯性能

9

作者 李福海 杨宗驰 +4 位作者 刘耕园 刘梦辉 吴昊南 陈昭 李固华 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第1期53-62,共10页

为探究冻融以及冻融-弯曲荷载耦合作用对聚丙烯纤维水泥基复合材料(PP-ECC)梁抗弯性能的影响,设置7种试验工况,采用三分点加载方式对PP-ECC梁抗弯性能进行研究,分析冻融及冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC梁的荷载-跨中挠度曲线、抗弯承... 为探究冻融以及冻融-弯曲荷载耦合作用对聚丙烯纤维水泥基复合材料(PP-ECC)梁抗弯性能的影响,设置7种试验工况,采用三分点加载方式对PP-ECC梁抗弯性能进行研究,分析冻融及冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC梁的荷载-跨中挠度曲线、抗弯承载力及裂缝发展形态差异;基于计算假定和正常环境下PP-ECC梁抗弯承载力的计算模型,结合PP-ECC材料冻融劣化机理,推导出PP-ECC梁在冻融环境下抗弯承载力计算模型;在此基础上引入持荷损伤系数γ,建立冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC梁抗弯承载力计算模型.研究结果表明:不同持荷比的PP-ECC梁极限抗弯承载力在冻融循环作用下出现不同程度降低,500次冻融循环后,持荷比为0、0.25、0.50的PP-ECC梁极限抗弯承载力分别降低了28.70%、27.09%、35.69%;受拉区PP-ECC材料开裂后不退出工作仍能协同受拉钢筋参与全截面受力;PP-ECC梁在达到极限状态时,受拉区呈多条裂缝稳态发展模式,且随冻融损伤加剧,梁体最大裂缝宽度增大,裂缝数量减少;单一冻融以及冻融-弯曲荷载耦合作用下的PP-ECC梁仍满足平截面假定;基于平截面假定建立的冻融和冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC梁的抗弯承载力计算模型吻合度分别在0.88~1.06和0.96~1.10. 展开更多

关键词 冻融-弯曲荷载耦合作用 抗弯性能 聚丙烯纤维水泥基复合材料 抗弯承载力 多裂缝发展

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模拟地震作用下PP-ECC桥墩抗弯性能试验研究 被引量：1

10

作者 贾毅 刘鹏曾 +2 位作者 柳其钱 王子浩 宋浩博 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第10期3623-3633,共11页

为研究聚丙烯纤维水泥基复合材料(PP-ECC)桥墩与普通混凝土桥墩在压弯荷载作用下承载力差异,本文通过拟静力试验对6个局部采用PP-ECC桥墩和2个普通混凝土桥墩的抗弯性能进行试验研究。结合PP-ECC桥墩的破坏过程,确定PP-ECC桥墩的压弯破... 为研究聚丙烯纤维水泥基复合材料(PP-ECC)桥墩与普通混凝土桥墩在压弯荷载作用下承载力差异,本文通过拟静力试验对6个局部采用PP-ECC桥墩和2个普通混凝土桥墩的抗弯性能进行试验研究。结合PP-ECC桥墩的破坏过程,确定PP-ECC桥墩的压弯破坏的特征点,之后基于PP-ECC材料的简化本构模型推导出PP-ECC桥墩的理论开裂、屈服和极限荷载公式。对PP-ECC材料进行单轴拉伸和单轴压缩试验,得到简化PP-ECC本构模型的特征参数,通过试验结果对计算结果进行验证,并对比不同轴压比和PP-ECC区高度下桥墩的抗弯承载力、最大变形的差异。结果表明:PP-ECC桥墩在开裂之后,受拉区PP-ECC并未退出工作,而是协同受拉钢筋参与截面受力;PP-ECC桥墩在达到极限荷载时,裂缝稳态发展,没有出现普通混凝土桥墩保护层混凝土大面积剥落的情况;局部采用PP-ECC桥墩极限荷载时最大变形较普通混凝土桥墩有较大提升,且增加轴压比会降低桥墩的变形能力;在较高轴压比下增加PP-ECC区高度,桥墩的抗弯承载力提升了8.8%;使用简化本构模型计算PP-ECC桥墩特征点抗弯承载力时计算精度为0.86~1.13,且方差分析值偏小,具备良好的计算精度。 展开更多

关键词 聚丙烯纤维水泥基复合材料(PP-ECC) PP-ECC桥墩 抗弯性能 简化本构模型 低周反复水平荷载

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冻融循环作用对PP-ECC劣化行为研究

11

作者 左龙飞 杨宗驰 +4 位作者 蔡畅 刘梦辉 刘耕园 李福海 吴昊南 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第6期30-34,42,共6页

针对冻融循环对聚丙烯纤维工程水泥基复合材料(PP-ECC)性能的影响,以质量损失、相对动弹性模量、抗压和抗拉强度等指标对其冻融劣化进行表征,利用试验数据建立冻融环境下PP-ECC材料各项性能的劣化规律,结合扫描电子显微镜(SEM)和压汞仪(... 针对冻融循环对聚丙烯纤维工程水泥基复合材料(PP-ECC)性能的影响,以质量损失、相对动弹性模量、抗压和抗拉强度等指标对其冻融劣化进行表征,利用试验数据建立冻融环境下PP-ECC材料各项性能的劣化规律,结合扫描电子显微镜(SEM)和压汞仪(MIP)从微观角度去分析PP-ECC试件冻融破坏机理。结果表明:冻融损伤是一个由表及里、循序渐进的过程。冻融循环作用下PP-ECC材料的轴心抗压强度、极限压缩应变与冻融循环次数近似呈线性相关,而相对动弹性模量、劈裂抗拉强度、开裂拉伸性能、极限拉伸性能的退化规律均为二次曲线下降。通过SEM和MIP试验观察到随冻融循环的增加,试样内部出现大量孔洞及微裂缝,裂缝不断发展延伸最终呈网状分布,平均孔径持续增加,有害孔和多害孔开始增多,结构愈加疏松。 展开更多

关键词 聚丙烯纤维工程水泥基复合材料 冻融循环 力学性能 抗冻性 微观结构分析

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PP-ECC梁抗弯性能试验研究 被引量：7

12

作者 李福海 胡丁涵 +2 位作者 余泳江 王江山 靳贺松 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期272-281,共10页

为研究聚丙烯纤维水泥基复合材料(PP-ECC)梁与普通钢筋混凝土梁在弯曲荷载作用下力学性能的差异,通过四点弯曲加载,对PP-ECC梁的抗弯性能进行了试验探究.对PP-ECC梁的弯曲破坏过程进行了阶段划分;基于计算假定和简化后的PP-ECC本构模型... 为研究聚丙烯纤维水泥基复合材料(PP-ECC)梁与普通钢筋混凝土梁在弯曲荷载作用下力学性能的差异,通过四点弯曲加载,对PP-ECC梁的抗弯性能进行了试验探究.对PP-ECC梁的弯曲破坏过程进行了阶段划分;基于计算假定和简化后的PP-ECC本构模型推导出PP-ECC梁各阶段的理论临界荷载;通过试验结果对计算模型进行验证,并对比相同配筋率下PP-ECC梁与普通钢筋混凝土梁在抗弯承载力、裂缝发展形态、跨中最大变形以及延性等方面的差异.研究结果表明:受拉区PP-ECC材料开裂之后并不退出工作而是协同受拉钢筋参与全截面受力;使用简化本构模型计算的PP-ECC梁理论抗弯承载力计算模型精度达到0.83~1.17,具备较良好的精度;PP-ECC梁在达到极限状态时,受拉区呈多裂缝稳态发展,在达到80%极限承载力时,最大裂缝宽度小于0.2 mm;相同配筋率下,PP-ECC梁在每一加载级别的变形、跨中最大变形以及位移延性系数均高于普通钢筋混凝土梁(跨中最大变形和位移延性系数平均提高71.39%和42.84%),并且随着配筋率的提高,跨中最大变形和位移延性系数下降;配筋率相同时,PP-ECC梁的极限抗弯承载力较普通钢筋混凝土梁平均提高6.09%. 展开更多

关键词 聚丙烯纤维水泥基复合材料 抗弯性能 多裂缝发展 变形性能 延性

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