木材—無機(jī)納米復(fù)合材料流變性能研究
發(fā)布時間:2021-04-19 16:01
木塑復(fù)合材料(Wood plastic composite WPC)是以木材為主要原料,通過處理以纖維或粉末的形態(tài)作為填料,添加到高密度聚乙烯(HDPE),聚丙烯(PP),聚氯乙烯(PVC)等熱塑性塑料中,通過傳統(tǒng)的擠出、熱壓、注塑等加工工藝制備的一種新型材料。WPC具有實木材料的木質(zhì)感和塑料基體的耐候性、耐微生物性的優(yōu)點(diǎn),具有成本低廉、可回收再次加工的特點(diǎn),能替代部分實木材料使用,體現(xiàn)綠色環(huán)保的理念。本文緊密結(jié)合國家自然科學(xué)基金項目:“基于流變自組裝的木質(zhì)材料表面膨脹泡沫炭層形成及其阻燃抑煙機(jī)制(31670563)”開展研究,通過對木塑復(fù)合材料的配方設(shè)計、加工過程中的流變性能研究,為木塑復(fù)合材料的發(fā)展提供了理論依據(jù)和實驗支撐,具有重要的研究價值與應(yīng)用前景。為此,本文主要研究了木粉含量、納米粒子含量以及溫度對木塑復(fù)合材料動態(tài)流變性能的影響,探索木塑復(fù)合體系內(nèi)部粒子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成與破壞。其主要工作及創(chuàng)新成果如下:(1)通過實驗研究發(fā)現(xiàn)PP的熱穩(wěn)定性良好,在高溫下并不容易發(fā)生交聯(lián)氧化,少量碳酸鈣的加入并沒有改變PP基體的熱穩(wěn)定性,只有當(dāng)加入量≥40%時,才會對木塑復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性能產(chǎn)生影...
【文章來源】:中南林業(yè)科技大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 本課題研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 無機(jī)納米粒子的應(yīng)用與發(fā)展
1.2.2 木材-無機(jī)納米復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
1.2.3 木材-無機(jī)納米復(fù)合材料力學(xué)性能研究現(xiàn)狀
1.3 木塑復(fù)合材料的流變性能研究
1.3.1 流變學(xué)簡介
1.3.2 聚合物流變特性
1.3.3 流變測試儀器及工作原理
1.3.4 木塑復(fù)合材料流變性能的影響因素
1.4 本文研究的主要內(nèi)容
3體系的動態(tài)流變性能">2 PP/CaCO3體系的動態(tài)流變性能
2.1 前言
2.2 實驗材料與儀器
2.2.1 實驗材料
2.2.2 儀器設(shè)備
3復(fù)合材料試樣制備及工藝流程"> 2.3 PP/ CaCO3復(fù)合材料試樣制備及工藝流程
2.3.1 原料配比
2.3.2 工藝流程
2.3.3 流變測試條件
2.4 實驗結(jié)果及討論
3的熱穩(wěn)定性能"> 2.4.1 純PP與PP/CaCO3的熱穩(wěn)定性能
3含量對聚丙烯復(fù)合材料動態(tài)流變性能的影響"> 2.4.2 CaCO3含量對聚丙烯復(fù)合材料動態(tài)流變性能的影響
2.4.3 溫度掃描曲線確定相分離溫度
2.5 本章小結(jié)
3 木粉含量對WF/PP復(fù)合材料動態(tài)流變性能的影響
3.1 前言
3.2 實驗材料與儀器
3.2.1 實驗材料
3.2.2 儀器
3.3 木粉/PP復(fù)合材料試樣制備及工藝流程
3.3.1 原料配比
3.3.2 工藝流程
3.4 實驗結(jié)果及討論
3.4.1 木粉含量與Payne效應(yīng)
3.4.2 木塑復(fù)合材料熱穩(wěn)定性
3.4.3 木塑復(fù)合材料的頻率掃描分析
3.4.4 木塑復(fù)合材料的溫度掃描分析
3.5 本章小結(jié)
3含量對WF/PP復(fù)合材料動態(tài)流變性能的影響">4 納米CaCO3含量對WF/PP復(fù)合材料動態(tài)流變性能的影響
4.1 前言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗原材料
4.2.2 主要儀器及設(shè)備
4.3 復(fù)合材料的制備
3分散改性"> 4.3.1 納米CaCO3分散改性
3-WF/PP復(fù)合材料的制備"> 4.3.2 納米CaCO3-WF/PP復(fù)合材料的制備
4.4 結(jié)果與討論
3含量對Payne效應(yīng)的影響"> 4.4.1 180℃時納米CaCO3含量對Payne效應(yīng)的影響
3含量對熱穩(wěn)定性的影響"> 4.4.2 納米CaCO3含量對熱穩(wěn)定性的影響
4.4.3 木塑復(fù)合材料的頻率掃描曲線
4.4.4 木塑復(fù)合材料的溫度掃描曲線
4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄A (攻讀學(xué)位期間的主要學(xué)術(shù)成果)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高填充性聚合物/納米粒子復(fù)合材料的流變行為研究進(jìn)展[J]. 吳長慶,林祥,任冬云,張軍. 中國塑料. 2018(02)
[2]旋轉(zhuǎn)流變儀在線研究聚合物結(jié)晶行為進(jìn)展[J]. 王迪,姚澤昊,朱文利. 中國塑料. 2018(01)
[3]硫酸鹽對無機(jī)聚合物流變性能的影響[J]. 謝亮,詹鎮(zhèn)峰,李兆恒,楊永民,佘俊輝,彭鴻濤. 廣東建材. 2017(05)
[4]交聯(lián)聚乙烯滾塑成型加熱階段時溫等效性分析[J]. 王曉樂,王克儉,孫小杰,陳學(xué)連,梁文斌. 塑料. 2016(05)
[5]纖維增強(qiáng)木塑復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 王海剛,張京發(fā),王偉宏,王清文. 林業(yè)科學(xué). 2016(06)
[6]木材普通蠕變和機(jī)械吸濕蠕變研究概述[J]. 彭輝,蔣佳荔,詹天翼,呂建雄. 林業(yè)科學(xué). 2016(04)
[7]表面改性對納米SiO2增強(qiáng)木纖維/PP復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)及性能的影響[J]. 何霄,袁光明,鄧鑫,肖羅喜,譚林朋. 中國表面工程. 2016(02)
[8]木材動態(tài)黏彈性的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 詹天翼,蔣佳荔,呂建雄. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(02)
[9]納米CaCO3增強(qiáng)木質(zhì)基復(fù)合材料力學(xué)性能研究[J]. 何霄,袁光明,肖羅喜. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報. 2014(12)
[10]天然纖維素物質(zhì)模板制備功能納米材料研究進(jìn)展[J]. 賈冬玲,王夢亞,李順,黃建國. 科學(xué)通報. 2014(15)
博士論文
[1]納米尺寸對材料力學(xué)與熱力學(xué)特性影響的研究[D]. 于曉華.昆明理工大學(xué) 2014
[2]木材—有機(jī)—無機(jī)雜化納米復(fù)合材料研究[D]. 李永峰.東北林業(yè)大學(xué) 2012
[3]木材橫紋壓縮變形恢復(fù)率的變化規(guī)律與影響機(jī)制[D]. 趙鐘聲.東北林業(yè)大學(xué) 2003
碩士論文
[1]木材-無機(jī)納米復(fù)合體系中納米粒子分散機(jī)制研究[D]. 何霄.中南林業(yè)科技大學(xué) 2015
[2]荷載、含水率及溫度作用下桉樹木材蠕變特性研究[D]. 鄧彪.中南林業(yè)科技大學(xué) 2013
[3]聚丙烯基木塑復(fù)合材料流變及力學(xué)性能的研究[D]. 王曉欽.東北林業(yè)大學(xué) 2013
[4]聚丙烯/納米顆粒復(fù)合材料流變及剪切誘導(dǎo)結(jié)晶行為研究[D]. 袁松.天津大學(xué) 2013
[5]PP/楊木粉復(fù)合材料的制備及其流變性能研究[D]. 靳洪勝.湖南工業(yè)大學(xué) 2012
[6]木纖維/聚烯烴共混物復(fù)合材料的制備與性能[D]. 高華.東北林業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3147864
【文章來源】:中南林業(yè)科技大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 本課題研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 無機(jī)納米粒子的應(yīng)用與發(fā)展
1.2.2 木材-無機(jī)納米復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
1.2.3 木材-無機(jī)納米復(fù)合材料力學(xué)性能研究現(xiàn)狀
1.3 木塑復(fù)合材料的流變性能研究
1.3.1 流變學(xué)簡介
1.3.2 聚合物流變特性
1.3.3 流變測試儀器及工作原理
1.3.4 木塑復(fù)合材料流變性能的影響因素
1.4 本文研究的主要內(nèi)容
3體系的動態(tài)流變性能">2 PP/CaCO3體系的動態(tài)流變性能
2.1 前言
2.2 實驗材料與儀器
2.2.1 實驗材料
2.2.2 儀器設(shè)備
3復(fù)合材料試樣制備及工藝流程"> 2.3 PP/ CaCO3復(fù)合材料試樣制備及工藝流程
2.3.1 原料配比
2.3.2 工藝流程
2.3.3 流變測試條件
2.4 實驗結(jié)果及討論
3的熱穩(wěn)定性能"> 2.4.1 純PP與PP/CaCO3的熱穩(wěn)定性能
3含量對聚丙烯復(fù)合材料動態(tài)流變性能的影響"> 2.4.2 CaCO3含量對聚丙烯復(fù)合材料動態(tài)流變性能的影響
2.4.3 溫度掃描曲線確定相分離溫度
2.5 本章小結(jié)
3 木粉含量對WF/PP復(fù)合材料動態(tài)流變性能的影響
3.1 前言
3.2 實驗材料與儀器
3.2.1 實驗材料
3.2.2 儀器
3.3 木粉/PP復(fù)合材料試樣制備及工藝流程
3.3.1 原料配比
3.3.2 工藝流程
3.4 實驗結(jié)果及討論
3.4.1 木粉含量與Payne效應(yīng)
3.4.2 木塑復(fù)合材料熱穩(wěn)定性
3.4.3 木塑復(fù)合材料的頻率掃描分析
3.4.4 木塑復(fù)合材料的溫度掃描分析
3.5 本章小結(jié)
3含量對WF/PP復(fù)合材料動態(tài)流變性能的影響">4 納米CaCO3含量對WF/PP復(fù)合材料動態(tài)流變性能的影響
4.1 前言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗原材料
4.2.2 主要儀器及設(shè)備
4.3 復(fù)合材料的制備
3分散改性"> 4.3.1 納米CaCO3分散改性
3-WF/PP復(fù)合材料的制備"> 4.3.2 納米CaCO3-WF/PP復(fù)合材料的制備
4.4 結(jié)果與討論
3含量對Payne效應(yīng)的影響"> 4.4.1 180℃時納米CaCO3含量對Payne效應(yīng)的影響
3含量對熱穩(wěn)定性的影響"> 4.4.2 納米CaCO3含量對熱穩(wěn)定性的影響
4.4.3 木塑復(fù)合材料的頻率掃描曲線
4.4.4 木塑復(fù)合材料的溫度掃描曲線
4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄A (攻讀學(xué)位期間的主要學(xué)術(shù)成果)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高填充性聚合物/納米粒子復(fù)合材料的流變行為研究進(jìn)展[J]. 吳長慶,林祥,任冬云,張軍. 中國塑料. 2018(02)
[2]旋轉(zhuǎn)流變儀在線研究聚合物結(jié)晶行為進(jìn)展[J]. 王迪,姚澤昊,朱文利. 中國塑料. 2018(01)
[3]硫酸鹽對無機(jī)聚合物流變性能的影響[J]. 謝亮,詹鎮(zhèn)峰,李兆恒,楊永民,佘俊輝,彭鴻濤. 廣東建材. 2017(05)
[4]交聯(lián)聚乙烯滾塑成型加熱階段時溫等效性分析[J]. 王曉樂,王克儉,孫小杰,陳學(xué)連,梁文斌. 塑料. 2016(05)
[5]纖維增強(qiáng)木塑復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 王海剛,張京發(fā),王偉宏,王清文. 林業(yè)科學(xué). 2016(06)
[6]木材普通蠕變和機(jī)械吸濕蠕變研究概述[J]. 彭輝,蔣佳荔,詹天翼,呂建雄. 林業(yè)科學(xué). 2016(04)
[7]表面改性對納米SiO2增強(qiáng)木纖維/PP復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)及性能的影響[J]. 何霄,袁光明,鄧鑫,肖羅喜,譚林朋. 中國表面工程. 2016(02)
[8]木材動態(tài)黏彈性的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 詹天翼,蔣佳荔,呂建雄. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(02)
[9]納米CaCO3增強(qiáng)木質(zhì)基復(fù)合材料力學(xué)性能研究[J]. 何霄,袁光明,肖羅喜. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報. 2014(12)
[10]天然纖維素物質(zhì)模板制備功能納米材料研究進(jìn)展[J]. 賈冬玲,王夢亞,李順,黃建國. 科學(xué)通報. 2014(15)
博士論文
[1]納米尺寸對材料力學(xué)與熱力學(xué)特性影響的研究[D]. 于曉華.昆明理工大學(xué) 2014
[2]木材—有機(jī)—無機(jī)雜化納米復(fù)合材料研究[D]. 李永峰.東北林業(yè)大學(xué) 2012
[3]木材橫紋壓縮變形恢復(fù)率的變化規(guī)律與影響機(jī)制[D]. 趙鐘聲.東北林業(yè)大學(xué) 2003
碩士論文
[1]木材-無機(jī)納米復(fù)合體系中納米粒子分散機(jī)制研究[D]. 何霄.中南林業(yè)科技大學(xué) 2015
[2]荷載、含水率及溫度作用下桉樹木材蠕變特性研究[D]. 鄧彪.中南林業(yè)科技大學(xué) 2013
[3]聚丙烯基木塑復(fù)合材料流變及力學(xué)性能的研究[D]. 王曉欽.東北林業(yè)大學(xué) 2013
[4]聚丙烯/納米顆粒復(fù)合材料流變及剪切誘導(dǎo)結(jié)晶行為研究[D]. 袁松.天津大學(xué) 2013
[5]PP/楊木粉復(fù)合材料的制備及其流變性能研究[D]. 靳洪勝.湖南工業(yè)大學(xué) 2012
[6]木纖維/聚烯烴共混物復(fù)合材料的制備與性能[D]. 高華.東北林業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3147864
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