制造工艺对竹基纤维复合材料性能的影响

竹缠绕技术和新型竹基复合材料
竹缠绕技术和新型竹基复合材料
竹缠绕技术是一种利用植物获取结构材料生产的技术，它是以较小的竹素材通过缠绕的方式进行结构的构建，可以通过特殊的技术，使竹素材能够制成具有各种力学性能的结构材料。

竹缠绕技术利用原生植物来构建结构，可以利用其本身的优势，很好的实现节能减排，延长材料的使用寿命。

在缠绕过程中，主要是利用竹棍和竹素材的特有结构，将原料按一定的规律结合，形成复合材料。

竹缠绕技术可以利用竹素材的抗拉强度，有效的延长结构材料的使用寿命，且缠绕的方式可以有效的提高材料的强度和刚量，可以大大减少非金属塑料结构材料的使用成本。

基于竹缠绕技术，可以制备出具有良好力学性能的竹基复合材料，竹基复合材料结构紧密，综合性能好，具有较好的热稳定性，耐磨性抗碰撞，耐腐蚀，耐热性，耐水性，耐候性，耐菌性和耐火性等特点。

此外，竹基复合材料还表现出良好的阻燃性，具有广泛的应用前景，如用于建筑行业，室内装饰行业，家具行业，防火行业等等，可以满足人们不同的建筑需求。

不过，由于竹基复合材料的生产过程复杂，设备投入大，因此，其成本也较高。

此外，竹基复合材料的性能也受缠绕程度和用料技术的影响，因此，在生产和使用中也要注意把握好具体的技术指标。

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科技成果——高性能竹基纤维复合材料（重组竹）制造技术技术类别减碳技术适用范围建筑、建材行业低层木（竹）结构建筑以及建筑室内/外装潢装饰材料和园林、湿地等景观工程材料领域行业现状据统计，我国建筑行业耗能约占全社会终端总能耗的30%左右，其中主要耗能原料为钢筋和水泥。

在低层建筑中采用木质结构不仅绿色环保，而且可以减少钢筋混凝土的消耗。

然而我国木材资源短缺，对外依存度超过50%，因此推广木质结构建筑难度较大。

我国拥有丰富竹子资源，竹材年产量约5000万t，但由于竹材径级小，中空、易开裂等缺陷，难以在现代木结构建筑中应用。

通过对竹材进行定向重组生产的竹基纤维复合材料，具有性能可控、规格可调、结构可设计等特点，可替代木质材料，用于木结构建筑。

目前该技术已经在全国11个竹产区推广，年产能达到100万m3，产品已经广泛地应用于建筑结构材、户外材、园林景观材等领域。

成果简介1、技术原理重组竹是以竹子为基材，利用疏解设备将毛竹纤维排列进行定向分离，形成纵向不断裂、横向相互交错的竹束（纤维化竹单板），并以竹束为构成单元，按顺纹组坯、经热压（或冷压）胶合压制而成的板方材。

该板材具有强度高、密度大、耐侯性强，可广泛用于工程建筑用结构材、梁柱、墙板、楼面板、室内外装饰装潢材料等。

竹子属再生资源，竹基纤维复合材料在建材领域可有效替代木材，大幅减少大径木材的使用量；在建筑领域可部分替代钢筋水泥、石料砖瓦、玻璃纤维等，大幅减少高能耗物资生产过程中的二氧化碳排放。

同时，竹基纤维复合材料生产过程中主要是物理压制，能耗及CO2排放明显低于钢筋水泥等传统建材，并具有储碳的功能，节能减碳效果显著。

2、关键技术（1）竹材纤维定向可控分离技术通过机械点裂、疏解辊异步差速摩擦和表面微创技术的联合实施，解决了竹材不去竹青竹黄的胶合问题；采用机械非连续分离方法，将竹材分离成1-5个维管束并形成连续的纤维化竹单板，实现了精细疏解，竹材一次利用率从20-50%提高到90%以上。

结构与性能CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 ， 2022， 39（6）： 60DOI：10.19825/j.issn.1002-1396.2022.06.14聚丙烯（PP）复合材料需要在保留PP热稳定性高、结晶度可调范围大等优点的同时，改善其韧性和模量较低的缺点。

PP复合材料分为无机填料填充型、天然纤维增强型和玻璃纤维（简称玻纤）增强型［1-2］。

反应性增容剂可将无机填料或玻纤与PP复合，改善填料与基体的相容性并且增强材料与基体的表面黏结性［3］。

马来酸酐接枝聚己内酯（PCL）（PCL-g-MAH）是一种常见的反应性增容剂，可作为接枝载体对PP、聚乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物等进行反应性增容［4］。

冀玲芳［5］研究了PCL-g-MAH对苯乙烯类热塑性弹性体/PCL复合材料力学性能、耐水性能的影响，结果表明，共混物的拉伸强度和断裂伸长率提PCL-g-MAH反应性增容对PP/EPDM/CNT复合材料性能与结构的影响王 欣（荆州职业技术学院，湖北 荆州 434020）摘要：以聚丙烯（PP）/三元乙丙橡胶（EPDM）为基体，加入碳纳米管（CNT）制备了PP/EPDM/CNT复合材料。

以马来酸酐接枝聚己内酯（PCL-g-MAH）为增容剂，对复合材料进行反应性增容。

对反应性增容后的复合材料进行了表征，并分析了PCL-g-MAH对复合材料力学性能、加工流变性能、动态力学性能、熔体流动性能的影响。

结果表明：PCL-g-MAH可以提高PP/EPDM基体与CNT的相容性，增强两者的界面黏结力，使CNT带来的力学增强效果更加显著，力学性能和熔体流动性更佳。

关键词：聚丙烯 碳纳米管 马来酸酐接枝聚己内酯 反应性增容中文分类号：TQ 325.1+4 文献标志码：B 文章编号：1002-1396（2022）06-0060-04Effect of PCL-g-MAH reactive compatibility on properties andstructure of PP/EPDM/CNT ternary compositesWang Xin（Jingzhou Institute of Technology，Jingzhou 434020，China）Abstract：Polypropylene（PP）/ethylene-propylene diene monomer（EPDM） compounds were used as matrix and carbon nano tubes（CNT） were added to prepare PP/EPDM/CNT ternary composites. Polycarprolactone grafted maleic anhydride（PCL-g-MAH） was used to reactively compatibilize the composites. The composites were characterized and the effects of PCL-g-MAH on mechanical properties，processing rheological properties，dynamic mechanical properties and melt fluidity were discussed. The results show that PCL-g-MAH can be used to improve the compatibility and interfacial bonding force between PP/EPDM matrix and CNT，and mechanical properties of the composites are enhanced by CNT more significantly，so that the materials perform better in mechanical properties and melt fluidity.Keywords：polypropylene； carbon nanotube； polycaprolactone-g-maleic anhydride； reactive compatibilization收稿日期：2022-05-27；修回日期：2022-08-26。

竹基复合材料
竹基复合材料是一种由竹材和其他材料混合而成的新型材料，具有轻质、高强度、环保等优点，因此在建筑、家具、装饰等领域得到了广泛的应用。

竹基复合材料的制备工艺和性能特点对其应用具有重要的影响，下面将对竹基复合材料的制备工艺和性能特点进行介绍。

首先，竹基复合材料的制备工艺主要包括原料处理、成型工艺和表面处理三个环节。

在原料处理环节，首先需要对竹材进行去皮、切割、烘干等处理，然后与其他材料如树脂、玻璃纤维等进行混合。

在成型工艺环节，可以采用压制、注塑、挤出等工艺进行成型，以获得所需形状和尺寸的复合材料。

在表面处理环节，可以进行打磨、喷涂、涂覆等处理，以提高复合材料的表面光洁度和耐久性。

其次，竹基复合材料具有轻质、高强度、环保等多种优点。

首先，由于竹材本身具有轻质特点，因此竹基复合材料也具有较轻的重量，适合用于制作轻型家具、装饰材料等。

其次，竹基复合材料经过特殊工艺处理后，其强度和硬度也得到了显著提高，可以用于制作建筑结构、家具承重件等。

此外，竹基复合材料采用竹材和树脂等环保材料混合而成，符合环保要求，有利于推动绿色制造和可持续发展。

总的来说，竹基复合材料是一种具有广阔应用前景的新型材料，其制备工艺和性能特点对其应用具有重要的影响。

随着科技的不断进步和创新，相信竹基复合材料在未来会有更广泛的应用领域和更优秀的性能表现。

希望本文对竹基复合材料的制备工艺和性能特点进行了清晰的介绍，对相关领域的研究和应用有所帮助。

新型复合材料的制备工艺及其性能研究随着社会和科技的不断发展，新型材料的出现已成为应对未来挑战的一个重要标志。

而其中，复合材料因其优异的性能，成为了业内关注的焦点，并且在不断地得到发展和推广。

本文将从复合材料的制备工艺及其性能研究两个角度进行探讨，并介绍几个典型的复合材料的制备和性能研究，让大家对这方面有更深入的了解和认知。

一、复合材料的制备工艺复合材料是由两种或以上的材料经过特定的制备工艺组合而成，以发挥其各自优点的复合体。

制备工艺是成功制备复合材料的关键因素，主要可分为以下几类：1、预浸法（prepreg）预滲法是将一种高强度纤维与固化剂配制成预浸料，并将预浸料在具有加热功能的成型模具中进行加热和成型，快速固化形成复合材料。

这种方法的优点在于制备出的复合材料的性能稳定性高，但需要专门的设备和工艺，成本较高，不适合大规模生产。

2、层叠法（lamination）层叠法是将两层或以上的纤维材料交替放置在成型模具中，并在一定温度和压力的条件下进行层叠压制。

这种方法操作简单，能够生产出较大尺寸的复合材料，适合大规模生产。

3、注塑法（injection molding）注塑法是在热塑性树脂或热固性树脂的基质中添加纤维增强剂料，将混合料注入成型模具中，经过热压成型后，成型零件和材料形成一体。

这种方法生产速度较快，成本较低，能够生产高性能的复合材料结构件。

二、复合材料的性能研究在复合材料的研究中，关注的焦点是其材料性能，主要包括：1、拉伸强度和弹性模量拉伸强度和弹性模量是反映复合材料强度和刚度的重要指标。

通常情况下，强度越高，弹性模量也相应地越高。

其中，拉伸强度和弹性模量会随着纤维的质量增加而增长。

2、热稳定性热稳定性是指复合材料在高温条件下不会发生明显的物理和化学变化。

这个指标的好坏关系到复合材料是否能满足长期运用的要求。

所以，热稳定性是复合材料一个很重要的性能指标。

3、龟裂韧性龟裂韧性是指材料在发生重大应力时是否能够承受一定的能量迅速地消除应力。

竹基代塑产品加工关键技术开发与应用大家好，今天我们来聊聊竹基代塑产品的加工关键技术。

我们要明确什么是竹基代塑产品。

简单来说，就是用竹子代替塑料制作的产品。

这不仅环保，而且还具有很高的经济价值。

那么，竹基代塑产品的加工过程是怎样的呢？接下来，我将从三个方面给大家详细介绍。

一、竹基代塑产品的原料选配要想制作出优质的竹基代塑产品，首先要选择合适的竹子。

这里的竹子可不是我们平时吃的竹笋哦，而是专门用来制作竹制品的竹子。

这种竹子的特点是纤维细长、质地坚韧、不易开裂。

在选配竹子时，我们要根据产品的用途和性能要求，选择合适的竹种和部位。

例如，制作家具时可以选择质地较好的毛竹，而制作工艺品时则可以选择质地较软的黄皮竹。

二、竹基代塑产品的加工工艺竹基代塑产品的加工工艺主要包括切割、去皮、切割成片、编织、拼接等环节。

下面，我将以一个简单的编织例子来给大家介绍。

假设我们要制作一个竹篮子，首先需要将竹子切割成合适的长度。

然后，去掉竹子表面的皮层，这样可以使竹子更加光滑，便于后续的编织过程。

接下来，将竹片按照一定的顺序进行编织。

这里我们需要注意的是，编织的方向要一致，否则会影响到篮子的稳定性。

将编织好的竹片拼接在一起，就完成了一个简单的竹篮子。

三、竹基代塑产品的性能优化虽然竹基代塑产品具有很多优点，但在实际应用中，我们还需要对其性能进行优化。

例如，提高竹基代塑产品的强度、韧性和耐用性，使其更加适合各种场合的使用。

为了实现这一目标，我们可以采用以下几种方法：1. 添加增强材料：在竹基代塑产品中加入一定量的增强材料，如玻璃纤维、碳纤维等，可以有效提高产品的强度和韧性。

2. 采用复合结构：通过将不同材质的竹子组合在一起，形成一种新型的复合材料。

这种复合材料既具有竹子的环保特性，又具有其他材料的优良性能。

3. 表面处理：对竹基代塑产品进行表面处理，如涂漆、喷涂等，可以提高产品的耐磨性和美观度。

竹基代塑产品作为一种新兴的环保材料，具有很大的发展潜力。