水稻秸稈/線性低密度聚乙烯復合材料的制備與性能研究
發(fā)布時間:2021-07-12 17:44
水稻秸稈具有來源廣,成本低,對環(huán)境友好,可自然生物降解等優(yōu)點,其主要的化學成分與天然木材相同,在復合材料的制備方面可以作為天然木材原料的有利補充。以焚燒為主的稻秸處理方式對環(huán)境造成嚴重污染,并浪費了大量生物質(zhì)資源。此外,廢棄的塑料農(nóng)膜對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境也造成了破壞。本論文以水稻秸稈為增強體、線性低密度聚乙烯(LLDPE)為基體,研究制備稻秸/LLDPE復合材料的新工藝。通過力學性能測試和內(nèi)在特性分析,探討制備稻秸/LLDPE復合材料的最佳加工溫度、稻秸質(zhì)量比和成型方式,為秸稈利用提供基礎(chǔ)支撐。1.利用線性低密度聚乙烯薄膜將稻秸長莖卷在一起,經(jīng)單螺桿擠出機熔融復合制備稻秸長莖/LLDPE復合材料,研究加工溫度(120℃、140℃和160℃)對其力學性能的影響。實驗結(jié)果表明,在140℃時稻秸長莖/LLDPE復合材料的力學性能較好。再以140℃為復合材料的加工溫度,采用混料-雙螺桿熔融復合-粉碎造粒-單螺桿擠出成型方式制備稻秸碎料/LLDPE復合材料。結(jié)果表明,稻秸質(zhì)量占比為40%時擠出成型稻秸碎料/LLDPE復合材料力學性能較好。2.使用線性低密度聚乙烯薄膜包卷稻秸長莖或者稻秸碎料,再熱壓成型...
【文章來源】:東北林業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-丨稻秸莖桿的橫截面[〗2】??Fig.?1-1?Cross?section?of?rice?straw??
?2擠出成型稻秸/LLDPE復合材料力學性能研宄???卷?偶聯(lián)_原料??^?/??/M?W?,)(,??>r?///??,4?/、??,?線性低sT龍乙關(guān)嫌如?、??sitar—奢??擠出??圖2-2擠出成型稻秸長莖/LLDPE復合材料的制備流程??Fig.2-2?Preparation?process?of?film?roll?extmded?straw?stem/LLDPE?composites??2.2.2.2擠出成型稻稻碎料/LLDPE?ft合材料的制備??按照傳統(tǒng)木艱釭合材料的制備方式,采用稻桔粉碎-造粒-擠出的方法制備稻秸碎料??/LLDPE復合材。??(1)稻秸干燥:將稻秸裁剪至lcm左右,置于干燥箱,在103°C溫度下干燥,將含??水率降低至3%以下;??(2)原料稱量:按比例稱量稻秸碎料、線性低密度聚乙烯顆粒、馬來酸酐接枝聚乙??烯、滑石粉,加入-定量硬脂酸鋅和聚乙烯蠟以起到潤滑作用,控制稻秸質(zhì)M??比分別為30%,?40%,?50%,60%,原料配比及添加量詳見表2-3。??表2-3稻秸碎料/LLDPE復合材原料配比及添加量??Table?2-3?Raw?material?ratio?and?added?amount?of?rice?straw?scrap/LLDPE?composites??水稻稻稈?'滑石粉聚乙職fi更脂酸鑄總質(zhì)w:???^?乙怖???30%(240g)?55%(440g) ̄ ̄??sSSSS?l〇%(8()^?3%(_?l%(8g)?。ィǎ福纾?l(?0%,X(.(?g)??60%(48()^)?25%(200^)???(
?東北林業(yè)大學碩士學位論文???In????裁剪k?>r濟出??雜A??LLDPE,偶聯(lián)劑等原料料:?造粒??圖2-3擠出成型稻秸碎料/LLDPE復合材料的制備流程??Fig.2-3?Preparation?process?of?extruded?straw?scrap/LLDPE?composites??2.2.3擠出成型稻稻/LLDPE復合材料力學性能測試??2.2_3_1拉伸性能測試??按照GB/T?1040.2-2006《塑料一拉伸性能的測定——第2部分:模塑和擠出塑料的??測試條件》,測試拉伸強度和拉伸模量。試件為啞鈴形,其標距50mm。試件的長度為??165mm,窄部分的寬度為13mm,厚度為4mm。以5mm/min的加載速度進行測試,試??件個數(shù)為6。??2.2.3.2彎曲性能測試??按照GB/T?1449-2005《纖維增強塑料彎曲性能試驗方法》,采用三點彎曲方式測試??彎曲強度和彎曲模量。試件尺寸長80?mmx寬厚4mm,跨距64mm,加載速度??2mm/min,試件個數(shù)為6。??2.2.3.3沖擊韌性測試??按照GB/T?1451-2005《纖維增強塑料簡支梁式?jīng)_擊軔性試驗方法》測試沖擊強度,??試件無缺口,尺寸長80?mmx寬lOmmx厚4mm,擺錘能量為2J,沖擊速度為2.9m/s,??試件個數(shù)為6。??2.3實驗結(jié)果與討論??2.3.1擠出成型稻秸長莖/LLDPE復合材料的力學性能??溫度對擠出成型稻秸長莖/LLDPE復合材料的拉伸性能、彎曲性能和沖擊韌性的影??響見圖2-4。??-12?-??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]玉米秸稈基材料研究進展[J]. 王曉娥,林彥萍,楊曉東. 東北農(nóng)業(yè)科學. 2019(06)
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[8]理化預處理麥秸改善其聚丙烯復合材料抗霉菌腐蝕力學性能[J]. 劉丁寧,何春霞,薛嬌,付菁菁,常蕭楠. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2016(17)
[9]高溫處理對酚醛樹脂基復合材料性能的影響[J]. 高守臻,張泉,王曉立,馬開寶,辛全友,李大勇,齊風杰,張海燕,徐曉媛. 工程塑料應用. 2016(08)
[10]大顆粒草酸釹熱分解特性及動力學研究[J]. 黃昕,李琴,楊明,羅洋,葉信宇,楊幼明. 中國稀土學報. 2016(01)
博士論文
[1]脲醛樹脂預固化特性及控制機理研究[D]. 陳玉竹.中國林業(yè)科學研究院 2015
[2]木粉/聚丙烯復合界面分子運動弛豫過程解析[D]. 朱禮智.北京林業(yè)大學 2013
[3]生物質(zhì)秸稈—高密度聚乙烯定向秸塑板的制備及其熱壓成材機理研究[D]. 漆楚生.西北農(nóng)林科技大學 2013
[4]長纖維熱塑性復合材料的制備,性能和成型[D]. 莊輝.華東理工大學 2011
[5]麥秸纖維/聚丙烯復合材料制造工藝與性能研究[D]. 潘明珠.南京林業(yè)大學 2008
碩士論文
[1]纖維增強復合材料在不同條件下的應力傳遞分析[D]. 周維.重慶大學 2016
[2]Ti-Mg催化劑的活性及載體研究[D]. 楊澤.浙江大學 2008
[3]熱壓法木材/聚丙烯復合材料的制備及性能研究[D]. 張強.福建農(nóng)林大學 2007
[4]木質(zhì)纖維填充熱塑性塑料復合材料與擠出成型的研究[D]. 張明珠.北京化工大學 2001
本文編號:3280364
【文章來源】:東北林業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-丨稻秸莖桿的橫截面[〗2】??Fig.?1-1?Cross?section?of?rice?straw??
?2擠出成型稻秸/LLDPE復合材料力學性能研宄???卷?偶聯(lián)_原料??^?/??/M?W?,)(,??>r?///??,4?/、??,?線性低sT龍乙關(guān)嫌如?、??sitar—奢??擠出??圖2-2擠出成型稻秸長莖/LLDPE復合材料的制備流程??Fig.2-2?Preparation?process?of?film?roll?extmded?straw?stem/LLDPE?composites??2.2.2.2擠出成型稻稻碎料/LLDPE?ft合材料的制備??按照傳統(tǒng)木艱釭合材料的制備方式,采用稻桔粉碎-造粒-擠出的方法制備稻秸碎料??/LLDPE復合材。??(1)稻秸干燥:將稻秸裁剪至lcm左右,置于干燥箱,在103°C溫度下干燥,將含??水率降低至3%以下;??(2)原料稱量:按比例稱量稻秸碎料、線性低密度聚乙烯顆粒、馬來酸酐接枝聚乙??烯、滑石粉,加入-定量硬脂酸鋅和聚乙烯蠟以起到潤滑作用,控制稻秸質(zhì)M??比分別為30%,?40%,?50%,60%,原料配比及添加量詳見表2-3。??表2-3稻秸碎料/LLDPE復合材原料配比及添加量??Table?2-3?Raw?material?ratio?and?added?amount?of?rice?straw?scrap/LLDPE?composites??水稻稻稈?'滑石粉聚乙職fi更脂酸鑄總質(zhì)w:???^?乙怖???30%(240g)?55%(440g) ̄ ̄??sSSSS?l〇%(8()^?3%(_?l%(8g)?。ィǎ福纾?l(?0%,X(.(?g)??60%(48()^)?25%(200^)???(
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【參考文獻】:
期刊論文
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[8]理化預處理麥秸改善其聚丙烯復合材料抗霉菌腐蝕力學性能[J]. 劉丁寧,何春霞,薛嬌,付菁菁,常蕭楠. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2016(17)
[9]高溫處理對酚醛樹脂基復合材料性能的影響[J]. 高守臻,張泉,王曉立,馬開寶,辛全友,李大勇,齊風杰,張海燕,徐曉媛. 工程塑料應用. 2016(08)
[10]大顆粒草酸釹熱分解特性及動力學研究[J]. 黃昕,李琴,楊明,羅洋,葉信宇,楊幼明. 中國稀土學報. 2016(01)
博士論文
[1]脲醛樹脂預固化特性及控制機理研究[D]. 陳玉竹.中國林業(yè)科學研究院 2015
[2]木粉/聚丙烯復合界面分子運動弛豫過程解析[D]. 朱禮智.北京林業(yè)大學 2013
[3]生物質(zhì)秸稈—高密度聚乙烯定向秸塑板的制備及其熱壓成材機理研究[D]. 漆楚生.西北農(nóng)林科技大學 2013
[4]長纖維熱塑性復合材料的制備,性能和成型[D]. 莊輝.華東理工大學 2011
[5]麥秸纖維/聚丙烯復合材料制造工藝與性能研究[D]. 潘明珠.南京林業(yè)大學 2008
碩士論文
[1]纖維增強復合材料在不同條件下的應力傳遞分析[D]. 周維.重慶大學 2016
[2]Ti-Mg催化劑的活性及載體研究[D]. 楊澤.浙江大學 2008
[3]熱壓法木材/聚丙烯復合材料的制備及性能研究[D]. 張強.福建農(nóng)林大學 2007
[4]木質(zhì)纖維填充熱塑性塑料復合材料與擠出成型的研究[D]. 張明珠.北京化工大學 2001
本文編號:3280364
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