本文關(guān)鍵詞：功能化聚乙烯基木塑復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《華南理工大學(xué)》 2012年

功能化聚乙烯基木塑復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的研究

張會(huì)平  

【摘要】：木塑復(fù)合材料(Wood-Plastic Composites, WPC)是近年來興起的一種綠色環(huán)保復(fù)合材料，它是用各種熱塑性塑料和木纖維(或稻殼、麥秸、玉米桿、花生殼等植物纖維)加入一定量的添加劑和填料，，通過不同的復(fù)合途徑生成的高性能、高附加值的復(fù)合材料。木塑復(fù)合材料具有塑料和木材的主要特點(diǎn)，可以在眾多場(chǎng)合代替塑料和木材，目前已有較廣泛地應(yīng)用，它的出現(xiàn)有利于緩解目前木材資源緊缺和植物纖維及塑料廢棄物回收利用困難的問題，具有重要的開發(fā)價(jià)值和社會(huì)效益。 由于木塑復(fù)合材料是易燃材料，而其應(yīng)用領(lǐng)域大多有阻燃要求，因此對(duì)其進(jìn)行阻燃性研究很有必要；另一方面，由于木塑復(fù)合材料中含有的植物纖維可能會(huì)受到真菌的侵蝕，從而影響其使用壽命，因而，對(duì)WPC進(jìn)行防霉抗菌處理是十分必要的。本論文主要從以上兩方面出發(fā)，對(duì)聚乙烯基木塑復(fù)合材料進(jìn)行功能化處理和研究。 論文首先研究了植物纖維的種類和含量對(duì)木塑復(fù)合材料性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)：隨著植物纖維含量的增加，木塑復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量和維卡軟化點(diǎn)溫度有較大幅度的提高，但沖擊強(qiáng)度和熔體流動(dòng)速率隨纖維含量的增加而下降。同時(shí)，通過對(duì)復(fù)合材料的吸水性和燃燒性能的研究發(fā)現(xiàn)，隨著植物纖維含量的增加，木塑復(fù)合材料的吸水率隨之提高，在添加量相同的情況下，HDPE（高密度聚乙烯）/松木復(fù)合材料的吸水率高于HDPE/竹粉復(fù)合材料。在植物纖維含量較少時(shí)，復(fù)合材料的吸水率較低，植物纖維的含量超過40phr后，復(fù)合材料的吸水率大幅度提升。 植物纖維的加入可以在一定程度上降低火焰的水平傳播速率，有效地改善材料燃燒時(shí)的熔融下滴情況，增加其成炭性；隨著植物纖維含量的增加，復(fù)合材料的LOI值逐漸增大。純HDPE的LOI為18.7，當(dāng)木纖維含量為60%時(shí)，HDPE/松木、HDPE/竹粉復(fù)合材料的LOI分別為25.3、25.0，分別提高了35.3%、33.7%。 采用膨脹型阻燃劑聚磷酸銨（APP）、APP/PER（季戊四醇）復(fù)配對(duì)木塑復(fù)合材料的進(jìn)行阻燃處理，研究結(jié)果表明，APP可顯著提高木塑復(fù)合材料的阻燃性能，隨著APP含量的增加，材料的LOI逐漸增大；當(dāng)APP用量為20份時(shí)，垂直燃燒達(dá)到V-0級(jí)，此時(shí)，阻燃復(fù)合材料的LOI為29.4。同時(shí)，APP可提高復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性。經(jīng)APP處理的阻燃材料體系，炭層表面比較疏松，且存在一些孔洞。單獨(dú)添加APP時(shí)阻燃效果優(yōu)于APP/PER復(fù)配體系，木塑復(fù)合材料體系中，PER的加入并沒有起到明顯的協(xié)效作用，木粉可作為成炭劑代替季戊四醇；協(xié)效劑Kie、La2O3的加入有利于阻燃體系燃燒時(shí)形成強(qiáng)度更高、結(jié)構(gòu)更致密的炭層，可以更好地隔熱隔氧。 采用不同種類防霉劑對(duì)木塑復(fù)合材料進(jìn)行防霉處理，結(jié)果表明，適量的防霉劑可有效改善木塑復(fù)合材料的抗霉菌能力，其中HDPE/松木復(fù)合材料體系的抗霉菌能力優(yōu)于HDPE/竹粉復(fù)合材料體系：添加少量防霉劑即可使HDPE/松木復(fù)合材料免受霉菌感染；對(duì)于HDPE/竹粉復(fù)合材料，1#防霉劑的防霉效果最好。少量防霉劑的加入可以在一定程度上改善HDPE/竹粉復(fù)合材料的力學(xué)性能，對(duì)HDPE/松木復(fù)合材料的力學(xué)性能的影響則不大。防霉劑的加入對(duì)復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性影響不大。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TQ320.7
【目錄】：

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8 郭麗華;馬來酸酐/硅烷接枝聚丙烯界面相容劑制備及其性能研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2011年

9 李又兵;低頻振動(dòng)注射對(duì)聚合物流變行為及試樣結(jié)構(gòu)與性能的研究[D];四川大學(xué);2005年

10 鄭國強(qiáng);氣體輔助注射成型制品形態(tài)結(jié)構(gòu)及性能[D];四川大學(xué);2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張會(huì)平;功能化聚乙烯基木塑復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的研究[D];華南理工大學(xué);2012年

2 吳恬靜;木塑復(fù)合材料在園林中的應(yīng)用研究[D];浙江農(nóng)林大學(xué);2010年

3 劇文志;溫度作用后木塑復(fù)合材料彎曲和蠕變性能的研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2010年

4 李晶晶;新型木塑復(fù)合材料性能的研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2010年

5 胡世明;木塑模板復(fù)合工藝及性能研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2011年

6 王寶云;木塑復(fù)合材料界面改性工藝及性能研究[D];杭州師范大學(xué);2012年

7 劉申;聚苯乙烯基發(fā)泡木塑復(fù)合材料的制備和性能[D];東北林業(yè)大學(xué);2010年

8 余旺旺;高密度聚乙烯基本塑復(fù)合材料防腐性能的研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2011年

9 張道海;脲醛樹脂浸漬速生木制備木塑復(fù)合材料[D];大連理工大學(xué);2011年

10 閆赫;呋喃樹脂基木塑復(fù)合材料的制備及其性能的研究[D];中北大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：功能化聚乙烯基木塑復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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