聚丙烯（PP）具有密度小、價格低、易加工等優(yōu)點,應用領域廣泛,但其低溫脆性大、耐候性不佳和難降解等缺點限制了它的使用范圍。因此,為改善PP的綜合性能,對PP進行填充改性成為PP復合材料的研究熱點。與無機填料相比,天然植物纖維因具有質量輕、價格低、可降解再生等優(yōu)點,受到新型復合材料研究領域的高度重視。其中,竹粉（BF）作為一種生長周期較短、可塑性較好的天然植物纖維,有望成為替代木材的有機填料。同時,云母（Mica）作為一種常見的硅氧四面體片層結構的無機填料,具有化學穩(wěn)定性較高和耐候性較強等優(yōu)點。故向竹粉/PP復合材料中添加少量云母,可有效改善竹粉/PP復合材料的韌性。本文研究了改性竹粉和改性云母的制備及性能,主要目的是將兩者共同填充PP基體,通過熔融擠出制備性能優(yōu)異的竹粉/云母/聚丙烯復合材料,并系統(tǒng)地研究了材料性能與結構的關系。具體內容如下:采用2 wt%NaOH對竹粉進行表面處理,其表面由光滑變粗糙,骨架結構完整,熱穩(wěn)定性升高。再采用硅烷偶聯劑對堿處理竹粉進行二次改性,當硅烷偶聯劑KH550、KH560和KH570的用量分別為3%、6%和7%時,改性竹粉的活化指數最大,極性最低。當改... 

【文章來源】：東北石油大學黑龍江省

【文章頁數】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

植物纖維纖維結構示意圖

采用 Cu 靶 Kα輻射，管流 100 mA，管壓 40 kV，掃描速度 2 °/min，步長 0.01 °，掃描范圍 10~50 °。2.2 結果與討論2.2.1 堿處理竹粉的形貌變化圖 2-1 中（a）和（b）分別為堿處理前后 BF1和 BF2的掃描電子顯微鏡照片。由電鏡照片（a）可看出，堿處理前的竹粉表面布滿顆粒狀物質且表面光滑，這主要是因為半纖維素、木質素及果膠等黏性顆粒分散在細胞壁之間起粘合作用；同時可以看到竹粉表面均勻分布著直徑 0.6~0.8 μm 的孔穴，這是因為天然植物纖維的細胞壁是介孔結構的。從電鏡照片（b）可以看出，堿處理后的竹粉，顆粒狀物質消失，表面由光滑變粗糙且出現多條較深的溝槽，這是因為半纖維素、木質素及果膠等非晶態(tài)膠結物被成功去除，纖維素的相對含量提高，分子取向度變高，比表面積增大，可有效提高竹粉與聚丙烯之間的機械互鎖，從而提升復合材料的力學性能。同時，纖維素的骨架結構十分明顯，其直徑在 6.8~9.2 μm。

東北石油大學碩士研究生學位論文2.2.2 活化指數測試本文首先對竹粉進行堿處理，以去除竹粉中半纖維素、木質素、果膠等易被腐蝕的成分，以提高填充材料在基體材料中的抗氧化性。然后再采用硅烷偶聯劑對堿處理竹粉進行二次處理，從而改善竹粉的疏水性能。圖 2-2 中 a、b 和 c 分別為硅烷偶聯劑 KH550KH560 和 KH570 的不同用量對 BF2活化指數的影響�；罨笖凳遣牧嫌H油性能的間接體現，活化指數越高，材料的極性越低，與基體材料 PP 的相容性越好。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]機械力化學改性白云母增強聚丙烯復合材料[J]. 馮剛,趙靜,李艷,趙巖巖,徐建中,謝吉星.  硅酸鹽學報. 2017(05)
[2]PVC木塑復合材料的耐熱增強改性[J]. 史振葦,丁筠,薛平,胡蝶,喬輝.  工程塑料應用. 2017(04)
[3]聚丙烯/納米二氧化硅復合材料的制備與性能研究[J]. 劉立華,邢丹,劉冬蓮,沈玉龍.  南開大學學報(自然科學版). 2016(06)
[4]竹粉/有機蒙脫土/聚丙烯復合材料的制備及性能研究[J]. 董雁,蘇團,謝桂香,溫德才.  三明學院學報. 2016(02)
[5]茶粉/聚丙烯復合材料自然老化性能[J]. 龔新懷,陳良壁.  復合材料學報. 2016(07)
[6]高組分納米碳酸鈣填充聚丙烯及增韌機理[J]. 石璞,陳浪,鐘苗苗,劉躍軍.  高分子材料科學與工程. 2015(10)
[7]硼酸鋅含量對麥秸稈/PP復合材料耐霉菌腐蝕性能的影響[J]. 何春霞,付菁菁,薛嬌,熊靜,常蕭楠,劉丁寧.  復合材料學報. 2015(04)
[8]PP-g-（MAH/St）和PP-g-MAH對聚丙烯/木粉復合材料性能的影響[J]. 朱德欽,生瑜,童慶松,王真.  應用化學. 2014(08)
[9]納米級蒙脫土對竹/塑復合材料性能的影響[J]. 何文,張齊生,蔣身學,蔡余威.  木材工業(yè). 2014(01)
[10]苯乙烯接枝改性聚丙烯制備及其性能[J]. 王衛(wèi)霞,周帥,石堯麒,辛忠.  化工學報. 2013(S1)

碩士論文
[1]聚丙烯固相接枝異氰酸酯及其應用研究[D]. 孫夢寒.浙江理工大學 2016
[2]熱處理竹/HDPE復合材料力學及熱學性能的研究[D]. 杜蘭星.浙江農林大學 2013
[3]苘麻纖維/PE復合材料熱壓成型及性能研究[D]. 張晨夕.東北林業(yè)大學 2012



本文編號：3392050