Application of Taguchi design method to formulate sizing agents enhancing basalt fiber tensile strength and adhesion to thermoplastic polymers

材料科学 复合材料 极限抗拉强度 田口方法 尺寸 热塑性塑料 粘附 聚合物 纤维 化学 有机化学
作者
Xiao Cheng,Jianxun Liu,Xingfen Chen,Sufang Kang,Zhishen Wu
出处
期刊:Polymer Composites [Wiley]
卷期号:45 (10): 9049-9063 被引量:4
标识
DOI:10.1002/pc.28393
摘要

Abstract Basalt fiber (BF)‐reinforced thermoplastic polymers (TPs) show great potential by leveraging their recyclability. Sizing agents are crucial in optimizing BF quality and aiding polymer impregnation during production. However, the absence of established guidelines for sizing agents tailored to thermoplastic BFs persists. This study investigates the effects of sizing agent ingredients on the mechanical and surface properties of BFs under industrial conditions. The Taguchi method was used to formulate nine BF sizing agents, predominantly incorporating polypropylene (PP) emulsion, epoxy or polyurethane emulsion, silane coupling agents (SCAs), and additives. Our investigation extends to evaluating the tensile strength, surface roughness, and wetting characteristics of individual BFs. Results indicate that a heightened PP concentration enhances BF adhesion to TPs but concurrently reduces BF tensile strength. Furthermore, using SCA, specifically dodecyltrimethoxysilane, leads to a remarkable enhancement of approximately 20% in BF tensile strength and an impressive 40% in BF adhesion to TPs. This study unravels sizing agent intricacies, illuminating their nuanced interplay with the work of adhesion rooted in fiber and polymer surface energy. Our work offers innovative solutions to optimize BF‐reinforced thermoplastic polymers. Highlights Investigating thermoplastic sizing agent formulations for basalt fibers (BFs) Guiding formulation of BF sizing agents with the Taguchi Method. Predicting contact angles between BFs and commonly used thermoplastic polymers. PP emulsions favor BF‐thermoplastic polymer adhesion but not BF tensile strength.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
jimmyyyyyy发布了新的文献求助10
刚刚
yyy完成签到,获得积分20
刚刚
1秒前
科研牛马发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
zhiying发布了新的文献求助10
2秒前
宋烁完成签到 ,获得积分10
2秒前
notfound完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
芝士发布了新的文献求助10
4秒前
yyy发布了新的文献求助10
4秒前
Ting发布了新的文献求助10
5秒前
wowser发布了新的文献求助10
5秒前
jimmyyyyyy完成签到,获得积分10
6秒前
和谐尔阳发布了新的文献求助10
6秒前
阿媛呐完成签到,获得积分10
7秒前
贺丞完成签到,获得积分10
8秒前
万书白发布了新的文献求助10
8秒前
荔枝完成签到,获得积分10
8秒前
dong发布了新的文献求助20
8秒前
9秒前
sand发布了新的文献求助10
9秒前
yan_wang完成签到,获得积分20
10秒前
lucas发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI2S应助肖礼成采纳,获得10
11秒前
11秒前
展正希完成签到,获得积分10
12秒前
粥啊完成签到 ,获得积分10
13秒前
勤恳兔子完成签到,获得积分20
13秒前
科研通AI6应助无情曼文采纳,获得10
14秒前
嘻嘻嘻嘻嘻嘻应助浅浪采纳,获得10
15秒前
fanch1122完成签到,获得积分10
15秒前
勤恳兔子发布了新的文献求助20
16秒前
GPTea应助xxn采纳,获得20
16秒前
周鑫发布了新的文献求助10
16秒前
丘比特应助爬不起来采纳,获得10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
高温高圧下融剤法によるダイヤモンド単結晶の育成と不純物の評価 5000
Treatise on Geochemistry (Third edition) 1600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
ISO/IEC 24760-1:2025 Information security, cybersecurity and privacy protection — A framework for identity management 500
碳捕捉技术能效评价方法 500
Optimization and Learning via Stochastic Gradient Search 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4714909
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4077519
关于积分的说明 12610532
捐赠科研通 3780610
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2088374
邀请新用户注册赠送积分活动 1114664
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 991865