FRP廢渣/秸稈纖維木塑復合材料的制備與研究
發(fā)布時間:2021-05-19 13:57
焚燒農(nóng)林廢棄物秸稈帶來了嚴重的環(huán)境污染,同時,我國還面臨著嚴重的木材短缺問題。纖維增強熱固性塑料(FRP)在制造過程中分子鏈交聯(lián),不能夠重新熔化或溶解,很難回收利用。本論文利用纖維增強熱固性塑料(玻璃纖維增強塑料(GFRP)和碳纖維增強塑料(CFRP))廢棄物,并利用秸稈纖維代替木纖維,制備PVC基木塑復合材料(WPC)。為解決農(nóng)林廢棄物與熱固性FRP廢渣處理問題找到一條新途徑。為了提高秸稈纖維與PVC樹脂的界面粘結(jié)性。用氫氧化鈉溶液處理秸稈纖維,然后將回收GFRP廢渣與秸稈纖維混摻制備WPC。研究了玻璃纖維與玉米秸稈纖維的協(xié)同增強作用。通過KH550溶液處理GFRP廢渣能夠進一步提高WPC的強度。30份GFRP廢渣添加量時,WPC的拉伸強度提高到25 MPa,彎曲強度為68 MPa,沖擊強度增加到19 KJ/m2,對比未添加GFRP廢渣的WPC分別提高了33%,26%和53%。玻璃纖維和玉米秸稈纖維在PVC樹脂基體中構(gòu)成了物理互鎖網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),有效提高了復合材料的機械性能、耐熱性能、防水性能。制備發(fā)泡WPC,探索了AC發(fā)泡劑對WPC泡孔結(jié)構(gòu)、密度的影響。研究發(fā)現(xiàn),WPC內(nèi)分布著數(shù)量較多的...
【文章來源】:濟南大學山東省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 WPC的國內(nèi)外發(fā)展概況
1.2.1 WPC的國外發(fā)展
1.2.2 WPC國內(nèi)的研究與發(fā)展
1.3 WPC的生產(chǎn)工藝
1.3.1 熱壓成型
1.3.2 注塑成型
1.3.3 擠出成型
1.3.4 擠出發(fā)泡
1.4 FRP廢渣概述
1.5 電磁屏蔽機理
1.6 碳纖維復合材料的電磁屏蔽研究現(xiàn)狀
1.7 論文研究內(nèi)容與創(chuàng)新點
1.7.1 研究內(nèi)容
1.7.2 創(chuàng)新點
第二章 實驗部分
2.1 實驗原料
2.2 實驗主要設備
2.3 實驗工藝與流程
2.4 實驗內(nèi)容
2.4.1 木粉與秸稈粉的制備
2.4.2 FRP廢渣的制備
2.5 測試與表征
2.5.1 力學性能測試
2.5.2 紅外光譜分析
2.5.3 X射線熒光分析
2.5.4 掃描電鏡
2.5.5 金相顯微鏡測試
2.5.6 接觸角測試
2.5.7 吸水性測試
2.5.8 維卡軟化溫度
2.5.9 電磁屏蔽性能測試
2.5.10 WPC密度測試
2.5.11 DSC測試
第三章 FRP廢渣、CF表面處理與秸稈纖維的制備
3.1 引言
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 GFRP廢渣分析
3.2.2 碳纖維表面處理
3.2.3 秸稈纖維制備與分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 GFRP廢渣/秸稈纖維木塑復合材料的性能研究
4.1 引言
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 GFRP/秸稈纖維加入量對WPC力學性能的影響
4.2.2 物理互鎖網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)增強機理
4.2.3 WPC熱性能
4.2.4 WPC吸水性
4.2.5 WPC接觸角
4.2.6 KH550處理GFRP廢渣對WPC性能的影響
4.2.7 AC發(fā)泡劑對PVC基體結(jié)構(gòu)的影響
4.2.8 AC發(fā)泡劑對GFRP廢渣/秸稈纖維木塑復合材料密度的影響
4.3 本章小結(jié)
第五章 CF/秸稈纖維木塑復合材料的性能研究
5.1 引言
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 CFRP廢渣含量對WPC電磁屏蔽性能的影響
5.2.2 CFRP廢渣含量對WPC力學性能的影響
5.2.3 改性碳纖維WPC的電磁屏蔽性能
5.2.4 WPC的微觀結(jié)構(gòu)
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
致謝
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]麥秸稈粉/PP木塑復合材料紫外線加速老化性能[J]. 侯人鸞,何春霞,薛嬌,于旻,竇川川. 復合材料學報. 2013(05)
[2]3D編織碳纖維復合材料的制備及其屏蔽性能的研究[J]. 雷憶三,張瑞剛,陳佳,王富強,閆麗麗. 功能材料. 2012(S2)
[3]稻殼及硅烷添加量對木塑復合材料力學性能的影響[J]. 蔡紅珍,柏雪源,高巧春,易維明. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2007(11)
[4]木塑復合材料型材配方工藝研究[J]. 霍中玲,謝兆設,陳猛. 工程塑料應用. 2007(05)
[5]偶氮二甲酰胺(發(fā)泡劑Ac)綜述[J]. 劉建國,龔元姞. 天津橡膠. 2000(02)
[6]改性木纖維對LDPE和木纖維復合材料力學性能的影響[J]. 廖兵,黃玉惠,陳鳴才. 高分子材料科學與工程. 1999(03)
[7]AC發(fā)泡劑的分解活化機理及其突發(fā)性的表征[J]. 周瓊,王甲坤,吳俊濤,吳其曄. 中國塑料. 1999(05)
博士論文
[1]植物纖維/ABS木塑復合材料的制備、結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 馬麗.華南理工大學 2012
[2]木粉/馬來酸酐接枝聚烯烴共混物復合材料[D]. 高華.東北林業(yè)大學 2011
碩士論文
[1]PVC基木塑復合結(jié)皮發(fā)泡地板基材的研究[D]. 韓振.東北林業(yè)大學 2010
本文編號:3195886
【文章來源】:濟南大學山東省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 WPC的國內(nèi)外發(fā)展概況
1.2.1 WPC的國外發(fā)展
1.2.2 WPC國內(nèi)的研究與發(fā)展
1.3 WPC的生產(chǎn)工藝
1.3.1 熱壓成型
1.3.2 注塑成型
1.3.3 擠出成型
1.3.4 擠出發(fā)泡
1.4 FRP廢渣概述
1.5 電磁屏蔽機理
1.6 碳纖維復合材料的電磁屏蔽研究現(xiàn)狀
1.7 論文研究內(nèi)容與創(chuàng)新點
1.7.1 研究內(nèi)容
1.7.2 創(chuàng)新點
第二章 實驗部分
2.1 實驗原料
2.2 實驗主要設備
2.3 實驗工藝與流程
2.4 實驗內(nèi)容
2.4.1 木粉與秸稈粉的制備
2.4.2 FRP廢渣的制備
2.5 測試與表征
2.5.1 力學性能測試
2.5.2 紅外光譜分析
2.5.3 X射線熒光分析
2.5.4 掃描電鏡
2.5.5 金相顯微鏡測試
2.5.6 接觸角測試
2.5.7 吸水性測試
2.5.8 維卡軟化溫度
2.5.9 電磁屏蔽性能測試
2.5.10 WPC密度測試
2.5.11 DSC測試
第三章 FRP廢渣、CF表面處理與秸稈纖維的制備
3.1 引言
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 GFRP廢渣分析
3.2.2 碳纖維表面處理
3.2.3 秸稈纖維制備與分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 GFRP廢渣/秸稈纖維木塑復合材料的性能研究
4.1 引言
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 GFRP/秸稈纖維加入量對WPC力學性能的影響
4.2.2 物理互鎖網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)增強機理
4.2.3 WPC熱性能
4.2.4 WPC吸水性
4.2.5 WPC接觸角
4.2.6 KH550處理GFRP廢渣對WPC性能的影響
4.2.7 AC發(fā)泡劑對PVC基體結(jié)構(gòu)的影響
4.2.8 AC發(fā)泡劑對GFRP廢渣/秸稈纖維木塑復合材料密度的影響
4.3 本章小結(jié)
第五章 CF/秸稈纖維木塑復合材料的性能研究
5.1 引言
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 CFRP廢渣含量對WPC電磁屏蔽性能的影響
5.2.2 CFRP廢渣含量對WPC力學性能的影響
5.2.3 改性碳纖維WPC的電磁屏蔽性能
5.2.4 WPC的微觀結(jié)構(gòu)
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
致謝
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]麥秸稈粉/PP木塑復合材料紫外線加速老化性能[J]. 侯人鸞,何春霞,薛嬌,于旻,竇川川. 復合材料學報. 2013(05)
[2]3D編織碳纖維復合材料的制備及其屏蔽性能的研究[J]. 雷憶三,張瑞剛,陳佳,王富強,閆麗麗. 功能材料. 2012(S2)
[3]稻殼及硅烷添加量對木塑復合材料力學性能的影響[J]. 蔡紅珍,柏雪源,高巧春,易維明. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2007(11)
[4]木塑復合材料型材配方工藝研究[J]. 霍中玲,謝兆設,陳猛. 工程塑料應用. 2007(05)
[5]偶氮二甲酰胺(發(fā)泡劑Ac)綜述[J]. 劉建國,龔元姞. 天津橡膠. 2000(02)
[6]改性木纖維對LDPE和木纖維復合材料力學性能的影響[J]. 廖兵,黃玉惠,陳鳴才. 高分子材料科學與工程. 1999(03)
[7]AC發(fā)泡劑的分解活化機理及其突發(fā)性的表征[J]. 周瓊,王甲坤,吳俊濤,吳其曄. 中國塑料. 1999(05)
博士論文
[1]植物纖維/ABS木塑復合材料的制備、結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 馬麗.華南理工大學 2012
[2]木粉/馬來酸酐接枝聚烯烴共混物復合材料[D]. 高華.東北林業(yè)大學 2011
碩士論文
[1]PVC基木塑復合結(jié)皮發(fā)泡地板基材的研究[D]. 韓振.東北林業(yè)大學 2010
本文編號:3195886
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