高密度聚乙烯/楊木粉復(fù)合材料的制備及其性能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-06 06:09
木塑復(fù)合材料(WPCs)因其具有生物可降解、可回收利用、低制造成本,以及相對(duì)較高的力學(xué)性能等優(yōu)勢(shì),不管在商業(yè)應(yīng)用還是在科學(xué)研究領(lǐng)域都受到越來(lái)越多的關(guān)注。本文以高密度聚乙烯(HDP E)為樹(shù)脂基體,楊木粉(PV VF)為填充組分、配合改性劑和抗氧劑等其它助劑,通過(guò)熔融混合、注塑成型的方式制備高密度聚乙烯/楊木粉(HDPE/PWF)復(fù)合材料。首先研究了楊木粉填料以及各種不同助劑的含量對(duì)HDPE/PWF復(fù)合材料性能的影響。在低填充量時(shí),復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度隨著楊木粉含量的增加逐漸上升,當(dāng)木粉填充量超過(guò)40%左右時(shí),復(fù)合材料材料的彎曲強(qiáng)度開(kāi)始呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。楊木粉和塑料基體的不相容導(dǎo)致復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率都隨著木粉填充量的增加而逐漸降低。適量界面改性的加入能夠改善木粉和塑料基體間的相容性,進(jìn)而對(duì)木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能起到一定的增強(qiáng)作用。然而,當(dāng)小分子硅烷偶聯(lián)劑γ-氨丙基三乙氧基硅烷(γ-APS)、大分子相容劑甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝的高密度聚乙烯(HDPE-g-GMA)和甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝的乙烯辛烯共聚物(POE-g-GMA MA)在單獨(dú)使用時(shí),對(duì)HDPE/PWF復(fù)合材料...
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2木粉中各成分所占比例??
Y-APS和HDPE-g-GMA為協(xié)同界面改性劑。??4.2.1力學(xué)性能??從圖4.1可1^^看出,當(dāng)單獨(dú)使用Y-APS和HDPE-g-GMA?xí)r,和未添加界面改??性制備的HDPE/PWF復(fù)合材料相比,材料的力學(xué)性能僅表現(xiàn)出很小幅度的提升,??這和其它文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)果一致口,W,而當(dāng)Y-APS和HDPE-g-GMA配合使用時(shí),最??終制備得到的HDPE/PWF復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能有一個(gè)較明顯的提升,特別是??沖擊性能較未添加界面改性劑時(shí)提升了?67%,即Y-APS和HDPE-g-GMA配合使用??時(shí)
說(shuō)明木粉和塑料基體的相容性差,界面粘結(jié)強(qiáng)度較弱,從而導(dǎo)致最終制備的??HDPE/PWF復(fù)合材料的為學(xué)性能較差。當(dāng)Y-APS或者HD祀-g-GMA單獨(dú)作為界面??改性劑使用時(shí),從圖4.3(的和似中可W看出,在楊木粉和塑料基體界面處的仍有間??隙存在,并且可W明顯發(fā)現(xiàn)木粉顆粒被拔出裸露出來(lái)的木粉及空洞,這說(shuō)明單??獨(dú)使用Y-APS或者HDPE-g-GMA作為界面改性劑時(shí),木粉和塑料基體間的界面??結(jié)合為仍然較弱,不能有效地傳遞應(yīng)為載荷,導(dǎo)致其對(duì)HDPE/PWF復(fù)合材料力學(xué)??性能的提升效果不明顯。而當(dāng)Y-APS和HDPE-g-GMA配合在一起使用時(shí),在材料??的拉伸斷面處,木粉和塑料基體之間的界面模糊,未發(fā)現(xiàn)明顯的木粉顆粒,木粉??和塑料基體間結(jié)合緊密。這一現(xiàn)象說(shuō)明當(dāng)丫-APS和HDPE-g-GMA配合使用時(shí)能夠??發(fā)揮協(xié)同增容作用,使得木粉和塑料基體的界面粘結(jié)強(qiáng)度得到較明顯的提升,而??較強(qiáng)的界面粘結(jié)強(qiáng)度有效保障了應(yīng)力的轉(zhuǎn)移傳遞過(guò)程,從而使HDPE/PWF復(fù)合材??料的力學(xué)性能得到較明顯的增強(qiáng)。??4.2.3流變性能??10%????:?(a)??萬(wàn)?!-??的〇5?r?:?!??〇?;*?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高溫?zé)崽幚項(xiàng)钅痉蹖?duì)木塑復(fù)合材料界面結(jié)合性能影響[J]. 魯捷,徐開(kāi)蒙,陳勇軍,涂登云,徐竹平. 林產(chǎn)工業(yè). 2015(08)
[2]蒸汽爆破預(yù)處理對(duì)毛竹化學(xué)組成和纖維形態(tài)的影響[J]. 關(guān)瑩,高慧,張龍娃. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[3]SEBS-g-MAH和原位接枝MAH對(duì)木粉/廢舊塑料混合物復(fù)合材料力學(xué)性能的影響研究(英文)[J]. 宋永明,王清文,韓廣平,王海剛,高華. Journal of Forestry Research. 2010(03)
[4]蒸汽爆破技術(shù)的研究[J]. 閆軍,馮連勛. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2009(11)
[5]Toughening wood/polypropylene composites with polyethylene octene elastomer (POE)[J]. JIANG Feng and QIN Te-fu Research Institute of Wood Industry, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, P. R. China. Journal of Forestry Research. 2006(04)
[6]改性木粉/PVC復(fù)合材料的性能研究[J]. 鐘鑫,薛平,丁筠. 中國(guó)塑料. 2004(03)
本文編號(hào):2900870
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2木粉中各成分所占比例??
Y-APS和HDPE-g-GMA為協(xié)同界面改性劑。??4.2.1力學(xué)性能??從圖4.1可1^^看出,當(dāng)單獨(dú)使用Y-APS和HDPE-g-GMA?xí)r,和未添加界面改??性制備的HDPE/PWF復(fù)合材料相比,材料的力學(xué)性能僅表現(xiàn)出很小幅度的提升,??這和其它文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)果一致口,W,而當(dāng)Y-APS和HDPE-g-GMA配合使用時(shí),最??終制備得到的HDPE/PWF復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能有一個(gè)較明顯的提升,特別是??沖擊性能較未添加界面改性劑時(shí)提升了?67%,即Y-APS和HDPE-g-GMA配合使用??時(shí)
說(shuō)明木粉和塑料基體的相容性差,界面粘結(jié)強(qiáng)度較弱,從而導(dǎo)致最終制備的??HDPE/PWF復(fù)合材料的為學(xué)性能較差。當(dāng)Y-APS或者HD祀-g-GMA單獨(dú)作為界面??改性劑使用時(shí),從圖4.3(的和似中可W看出,在楊木粉和塑料基體界面處的仍有間??隙存在,并且可W明顯發(fā)現(xiàn)木粉顆粒被拔出裸露出來(lái)的木粉及空洞,這說(shuō)明單??獨(dú)使用Y-APS或者HDPE-g-GMA作為界面改性劑時(shí),木粉和塑料基體間的界面??結(jié)合為仍然較弱,不能有效地傳遞應(yīng)為載荷,導(dǎo)致其對(duì)HDPE/PWF復(fù)合材料力學(xué)??性能的提升效果不明顯。而當(dāng)Y-APS和HDPE-g-GMA配合在一起使用時(shí),在材料??的拉伸斷面處,木粉和塑料基體之間的界面模糊,未發(fā)現(xiàn)明顯的木粉顆粒,木粉??和塑料基體間結(jié)合緊密。這一現(xiàn)象說(shuō)明當(dāng)丫-APS和HDPE-g-GMA配合使用時(shí)能夠??發(fā)揮協(xié)同增容作用,使得木粉和塑料基體的界面粘結(jié)強(qiáng)度得到較明顯的提升,而??較強(qiáng)的界面粘結(jié)強(qiáng)度有效保障了應(yīng)力的轉(zhuǎn)移傳遞過(guò)程,從而使HDPE/PWF復(fù)合材??料的力學(xué)性能得到較明顯的增強(qiáng)。??4.2.3流變性能??10%????:?(a)??萬(wàn)?!-??的〇5?r?:?!??〇?;*?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高溫?zé)崽幚項(xiàng)钅痉蹖?duì)木塑復(fù)合材料界面結(jié)合性能影響[J]. 魯捷,徐開(kāi)蒙,陳勇軍,涂登云,徐竹平. 林產(chǎn)工業(yè). 2015(08)
[2]蒸汽爆破預(yù)處理對(duì)毛竹化學(xué)組成和纖維形態(tài)的影響[J]. 關(guān)瑩,高慧,張龍娃. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[3]SEBS-g-MAH和原位接枝MAH對(duì)木粉/廢舊塑料混合物復(fù)合材料力學(xué)性能的影響研究(英文)[J]. 宋永明,王清文,韓廣平,王海剛,高華. Journal of Forestry Research. 2010(03)
[4]蒸汽爆破技術(shù)的研究[J]. 閆軍,馮連勛. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2009(11)
[5]Toughening wood/polypropylene composites with polyethylene octene elastomer (POE)[J]. JIANG Feng and QIN Te-fu Research Institute of Wood Industry, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, P. R. China. Journal of Forestry Research. 2006(04)
[6]改性木粉/PVC復(fù)合材料的性能研究[J]. 鐘鑫,薛平,丁筠. 中國(guó)塑料. 2004(03)
本文編號(hào):2900870
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