改性AC發(fā)泡劑對(duì)PVC木塑復(fù)合材料性能影響

以木粉、聚氯乙烯樹脂、發(fā)泡劑等為原料,通過連續(xù)擠出得到發(fā)泡木塑復(fù)合材料。對(duì)木粉的熱失重、復(fù)合發(fā)泡材料的泡孔形態(tài)、力學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明:發(fā)泡劑用量不應(yīng)超過1phr;在本實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi),木粉粒徑的減小會(huì)使發(fā)泡更容易,材料的力學(xué)性能得到改善;木粉粒徑對(duì)泡孔形態(tài)和力學(xué)性能的影響有一個(gè)最佳范圍,即20~80目。

在考察了氧化鋅(zno)對(duì)偶氮二甲酰胺(ac)發(fā)泡劑分解溫度影響的基礎(chǔ)上,研究了ac發(fā)泡劑及輔助發(fā)泡劑碳酸氫鈉(sbc)用量對(duì)材料發(fā)泡密度的影響。結(jié)果表明,發(fā)泡劑ac用量為1.0份(質(zhì)量份,下同)、sbc為0.5份、zno為0.1份時(shí),材料泡孔結(jié)構(gòu)良好,密度較小。

以硼酸二甘油酯硬脂酸酯作為pvc-稻殼粉木塑復(fù)合材料潤(rùn)滑加工助劑,用于研究木塑復(fù)合材料,考察在木塑復(fù)合材料中加入為30%、40%、50%、60%稻殼粉時(shí)的產(chǎn)品性能。結(jié)果表明,當(dāng)硼酸酯加入比例增大時(shí),產(chǎn)品的擠出速度、沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度都有不同程度的提高。當(dāng)硼酸酯的加入量完全替代原有潤(rùn)滑劑使用時(shí),pvc-稻殼粉木塑復(fù)合材料的擠出速度平均提高了8.09%,沖擊強(qiáng)度平均增加了8.55%,拉伸強(qiáng)度平均增加了5.07%,彎曲強(qiáng)度平均增加了2.93%,同時(shí)吸水率最大增加了0.64%。

將木粉按一定比例添加到pvc中得到復(fù)合材料,通過熱重分析研究復(fù)合材料在空氣、n2氣氛下不同升溫速率時(shí)的熱解行為。通過doyle和tangmethod法計(jì)算了木塑材料的降解活化能。利用活化能分布函數(shù),分析了復(fù)合材料在熱解、燃燒過程中不同階段的反應(yīng)活性變化規(guī)律。研究表明,熱解過程可分為3個(gè)階段,230～360℃為第一失重階段,360～430℃為穩(wěn)定階段,430～580℃為第二失重階段。升溫速率及反應(yīng)氣氛對(duì)熱解過程有顯著影響。由分布活化能模型計(jì)算表明,其熱解動(dòng)力學(xué)為一級(jí)反應(yīng),兩個(gè)失重階段的活化能分別為220kj·mol-1和139kj·mol-1,反應(yīng)活性隨失重率的增加而減少。

研究了馬來酸酐(mah)接枝乙烯-1-辛烯共聚物(poe)(poe-g-mah)、氯化聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物(eva)分別作相容劑時(shí)對(duì)高密度聚乙烯(hdpe)基木塑復(fù)合材料力學(xué)性能和加工流變性能的影響,并用掃描電子顯微鏡觀察了試樣沖擊斷面。結(jié)果表明:3種相容劑均能促進(jìn)松木粉在hdpe中的分散,改善松木粉與hdpe的相容性,從而提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能和加工性能;其中,poe-g-mah對(duì)復(fù)合材料的力學(xué)性能改善效果最明顯,eva能較好地改善復(fù)合材料的加工流動(dòng)性;相容劑最佳用量為3.0~6.0phr。

論文題目：復(fù)合工藝對(duì)輕質(zhì)木塑復(fù)合材料性能的影響 學(xué)院：材料工程學(xué)院 專業(yè)年級(jí)：材料科學(xué)與工程20xx級(jí) 學(xué)號(hào)： 姓名： 指導(dǎo)教師、職稱：xxx教授 20xx年xx月xx日 influenceofcompoundtechnologyonproperties oflightweightwood-plasticcompositesmaterials college：materialengineeringcollege specialtyandgrade：materialsscienceandengineering，20xx number： name： advisor：professorxxx submittedtime:xxxx，20xx 目錄 摘要...........................

采用不同的相容劑對(duì)木粉進(jìn)行表面處理,與聚丙烯按一定比例,經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出造粒后,制成木塑復(fù)合材料,并測(cè)試了復(fù)合材料的各項(xiàng)力學(xué)性能。研究發(fā)現(xiàn),甘油一定程度上減少了木粉的極性,有效地提高復(fù)合體系的界面粘接強(qiáng)度,并起到了一定的增塑作用,處理木粉后所制備的復(fù)合材料力學(xué)性能下降最少。

使用乙烯-乙酸乙烯酯塑料(evac)作為改性劑,通過錐形雙螺桿成型機(jī)制備了聚乙烯(pe)基木塑微發(fā)泡復(fù)合材料。研究了evac用量對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響,并且運(yùn)用掃描電子顯微鏡觀察了復(fù)合材料斷面的微觀形貌。結(jié)果表明,pe基木塑微發(fā)泡復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度均隨evac用量的增加而增大,evac可以提高pe/木粉界面之間的相容性,其最佳用量為木粉含量的12.5%。探討了evac在pe基木塑微發(fā)泡復(fù)合材料微發(fā)泡過程中所起的作用。

采用呋喃樹脂和竹粉作原料,用傳統(tǒng)的熱壓成型方法來制備呋喃樹脂基木塑復(fù)合材料。研究了竹粉用量對(duì)木塑復(fù)合材料性能的影響。結(jié)果表明:當(dāng)竹粉用量為40%時(shí),材料各方面的性能達(dá)到最佳。

研究了不同含量的滑石粉對(duì)聚丙烯木塑復(fù)合材料力學(xué)性能和加工性能的影響。結(jié)果表明:滑石粉能夠在一定程度上改善聚丙烯木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能和加工性能。硅烷偶聯(lián)劑對(duì)復(fù)合材料的處理效果要優(yōu)于鈦酸酯偶聯(lián)劑。

為提高麥秸稈纖維與聚丙烯(polypropylene,pp)基體的界面結(jié)合力,采用復(fù)合處理法對(duì)麥秸稈纖維進(jìn)行表面處理:分別naoh、乙酸溶液、naoh和乙酸方法先對(duì)麥秸稈纖維進(jìn)行預(yù)處理,再?gòu)?fù)合偶聯(lián)劑法處理麥秸稈,探討不同表面處理麥秸稈對(duì)制備木塑復(fù)合材料的性能的影響;結(jié)果表明:經(jīng)乙酸復(fù)合處理的木塑復(fù)合材料拉伸性能最好;經(jīng)naoh復(fù)合處理的木塑復(fù)合材料沖擊性能最好;經(jīng)過乙酸復(fù)合處理的材料熔體流動(dòng)性最高。

木塑復(fù)合材料作為一種新型綠色環(huán)保復(fù)合材料,其主要原材料成分為木纖維等植物纖維,是通過相應(yīng)處理后使其與一系列熱塑性聚合物或其他材料經(jīng)由各種復(fù)合途徑制備而成的.文章選取主要原料木粉、廢hdpe以及擠出成型的制備型材,研究三種不同工藝對(duì)輕質(zhì)木塑復(fù)合材料性能的影響,經(jīng)由加工性能、材料性能測(cè)試分析,結(jié)果得出:木塑復(fù)合材料性能會(huì)受到不同工藝一定程度影響,第三種工藝在塑化時(shí)間、擠出線速、熔體壓力等方面,相較于第一種工藝、第二種工藝工藝要更優(yōu),旨在為如何促進(jìn)木塑復(fù)合材料加工有序開展研究適用提供一些思路.

采用高溫蒸煮法對(duì)竹粉的主要組分木質(zhì)素與纖維素進(jìn)行分離,并將其分別與abs混合制備木塑復(fù)合材料,研究了纖維素含量不同的兩種竹粉及竹粉中木質(zhì)素、纖維素對(duì)竹粉/abs木塑復(fù)合材料力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明,纖維素含量高的竹粉與abs復(fù)合制得的復(fù)合材料力學(xué)性能較好;竹粉的組分中纖維素的熱穩(wěn)定性優(yōu)于木質(zhì)素,由纖維素制備的復(fù)合材料綜合力學(xué)性能較好,熱穩(wěn)定性較高。

采用熔融共混法制備二次植物纖維/廢渣粒子混雜增強(qiáng)廢地膜木塑復(fù)合材料,考察了增容劑馬來酸酐接枝聚乙烯(pe-g-ma)對(duì)廢地膜混雜木塑復(fù)合材料性能和結(jié)構(gòu)的影響。研究表明,pe-g-ma是共混體系的良增容劑,pe-g-ma的加入顯著提高了共混體系的力學(xué)性能。atr和dsc分析表明,pe-g-ma的加入有效改善了混雜共混物的界面粘著力,提高了基體的結(jié)晶程度。

以木粉和廢hdpe為主要原料,用擠出成型的方法制備型材,研究了不同生產(chǎn)工藝對(duì)pe基木塑復(fù)合材料性能的影響,通過流變性能、力學(xué)性能測(cè)試和斷面sem分析,結(jié)果表明:三步法工藝綜合性能最好,塑化好,擠出穩(wěn)定,擠出線速快,物理機(jī)械性能最好,優(yōu)于一步法工藝和二步法工藝。

考察ac發(fā)泡劑用量及稻殼粉用量對(duì)復(fù)合材料密度、力學(xué)性能及微觀結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果表明：隨著ac發(fā)泡劑用量的增加，復(fù)合材料的密度降低，沖擊強(qiáng)度先增加后降低，拉伸強(qiáng)度急劇降低；發(fā)泡劑用量為2．5份時(shí)，密度最低為o．90g／cm^3，沖擊強(qiáng)度最高為6．4kj／m^2。稻殼粉的加入，增加了材料的密度，降低了沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度。綜合考慮，ac發(fā)泡劑用量為2．5份，稻殼粉用量為30份，復(fù)合材料的性能較好。

考察ac發(fā)泡劑用量及稻殼粉用量對(duì)復(fù)合材料密度、力學(xué)性能及微觀結(jié)構(gòu)的影響,結(jié)果表明:隨著ac發(fā)泡劑用量的增加,復(fù)合材料的密度降低,沖擊強(qiáng)度先增加后降低,拉伸強(qiáng)度急劇降低;發(fā)泡劑用量為2.5份時(shí),密度最低為0.90g/cm~3,沖擊強(qiáng)度最高為6.4kj/m~2。稻殼粉的加入,增加了材料的密度,降低了沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度。綜合考慮,ac發(fā)泡劑用量為2.5份,稻殼粉用量為30份,復(fù)合材料的性能較好。

研究了木粉粒徑和用量以及抗沖改性劑、發(fā)泡劑、潤(rùn)滑劑、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑、增強(qiáng)劑的用量對(duì)聚氯乙烯(pvc)木塑復(fù)合發(fā)泡板性能的影響。結(jié)果表明,在pvc中添加粒徑為150μm木粉、氯化聚乙烯(cpe)、ac發(fā)泡劑、l503潤(rùn)滑劑、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑、增強(qiáng)劑,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為15.0%,4.0%,0.4%,1.6%,6.0%,8.0%時(shí),得到的pvc木塑復(fù)合發(fā)泡板的綜合性能和成本最佳。

綜述了發(fā)泡pe木塑復(fù)合材料的配方體系、加工設(shè)備、加工工藝方面的研究進(jìn)展。

木塑復(fù)合材料的分類及改性 木塑復(fù)合材料（wood-plasticcomposites，簡(jiǎn)稱wpc）是采用木材加工剩余 物、森林撫育剩余物、廢舊木材、農(nóng)作物秸稈等木質(zhì)纖維材料和廢舊熱塑性塑料 為主要原料，通過擠出、壓制等成型方式形成的復(fù)合材料 [1] 。木塑復(fù)合材料既具 有木質(zhì)纖維材料的高強(qiáng)度和高彈性，又具有塑料的高韌性和耐疲勞等優(yōu)點(diǎn)，是一 種既似木材又優(yōu)于木材的新型代木材料 [2] 。 2010年中國(guó)國(guó)內(nèi)木材需求總量約為3.6億m3，供需缺口達(dá)到1.2億m3。隨 著需求的增加，供需缺口逐年增大，預(yù)計(jì)2015年達(dá)1.5億m3，2020年達(dá)2億 m3，到2050年接近6億m3[3]。木材資源供應(yīng)愈發(fā)嚴(yán)重不足的形勢(shì)將在一定程度 上影響我國(guó)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。速生豐產(chǎn)木材因其生長(zhǎng)周期短、成材率高、經(jīng) 濟(jì)效益好等顯著特點(diǎn)而受到越來越多廠商和研究者的青睞。

以高密度聚乙烯(pe-hd)和馬來酸酐接枝聚乙烯(mape)共混物為塑料基體,以木粉(wf)為填料,采用壓制成型法制備了木塑復(fù)合材料。研究了mape含量對(duì)塑料基體和木塑復(fù)合材料沖擊強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明,mape含量對(duì)mape/pe-hd塑料基體和木塑復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度影響顯著;保持mape和pe-hd的總含量不變時(shí),當(dāng)木粉含量為30%時(shí),木塑復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度隨mape含量的增加而逐漸減小;當(dāng)木粉含量為70%時(shí),木塑復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度隨mape含量的增加而逐漸增大。

隨著化工業(yè)逐漸發(fā)展,越來越多的化學(xué)材料被應(yīng)用到人們的生產(chǎn)生活中,關(guān)于聚乙烯木塑復(fù)合材料的研究也越來越多。聚乙烯木塑復(fù)合材料是木材科學(xué)以及高分子材料科學(xué)領(lǐng)域中的重點(diǎn)內(nèi)容,近年來隨著科技的逐漸發(fā)展,對(duì)于該材料的加工、配方改進(jìn)等都取得了較大的成果?；诖?對(duì)聚乙烯木塑復(fù)合材料的性能影響因子和界面的特性進(jìn)行深入的研究。