热氧老化对麦秸秆/橡胶/PE仿藤条性能的影响

秸塑复合材料(SPC)是一种使用秸秆纤维替代木材纤维的新型木塑复合材料。以麦秸秆和低密度聚乙烯为原料,利用天然橡胶增韧的特性开发出了麦秸秆/橡胶生物质仿藤条。在100℃条件下加速热氧老化60天,观察分析其力学性能和微观结构的变化规律。结果表明,初始条件下,一方面麦秸秆纤维的加入降低了仿藤条的力学性能;另一方面橡胶的加入增强了仿藤条的韧性,起到了弥补作用。老化过程中,材料表面出现裂纹,生物质和PE界面的结合官能团丧失,界面结合能力降低,力学性能下降。结合动力学模型,0~15天为快速降解阶段,材料断裂伸长率降低较快,橡胶的加入降低了老化速率,老化系数降低了70%。含有橡胶的仿藤条在15~60天的老化过程中保持较低的老化速率,起到了抗老化作用。     

麦秸秆/高密度聚乙烯（HDPE）复合材料中纤维分散性的描述模型

麦秸秆纤维作为一种重要生物质资源已被广泛应用于热塑性复合材料中。纤维在复合材料中的分散性是影响复合材料力学性能的重要因素之一,而目前对其定量化的描述和分析方法仍存在一定不足。本研究基于实验获得的纤维尺寸的统计分布规律,利用随机生成算法模拟纤维在复合材料中的分布;构建描述纤维分散性的指标:分散度,单个纤维数和接触纤维数;统计分析纤维含量、纤维大小对分散性指标影响。结果表明单个纤维数随纤维含量增加而增加,但其增量随纤维含量的增加而降低,降低规律符合三次函数。纤维接触数随纤维含量增加,增加规律符合二次函数,亦符合理论估计。纤维大小影响单个纤维数和接触纤维数的增加幅度,但不影响单个纤维数的百分比。分散度随纤维含量的增加呈线性下降规律。纤维分散性的定量化描述为进一步的复合材料性能分析和建模提供了量化指标。