將鋼渣微粉（SSM）、麥秸稈纖維（WSF）作為填料,通過擠出成型工藝制得聚氯乙烯（PVC）基復合材料,分別研究了不同配比（0∶10、1∶9、2∶8、3∶7、4∶6）的改性鋼渣微粉和麥秸稈纖維對復合材料的力學性能、吸水特性、尺寸熱穩(wěn)定性能的協同作用以及微觀形貌的影響。結果表明,鋼渣微粉經偶聯劑改性后,分散性及與PVC基體的相容性得到改善,制得的復合材料力學性能較好,拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量、沖擊強度分別提升9.8%、5.45%、13.10%、2.95%。隨改性鋼渣微粉/麥秸稈纖維配比的增加,復合材料的力學性能先上升后下降,其綜合力學性能在配比為3∶7時,達到最優(yōu)。材料的拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量、沖擊強度分別為16.67%、20.76%、4.64%、34.41%;吸水率及吸水厚度膨脹率均明顯下降,分別為7.19%和4.74%,綜合吸水特性在配比為3∶7時,達到最佳;尺寸熱穩(wěn)定性逐漸下降,當改性鋼渣微粉/麥秸稈纖維配比從0∶10增加到4∶6時,復合材料的熱膨脹系數LTEC值增加了26.31%。 

【文章來源】：塑料. 2020,49(04)北大核心CSCD

【文章頁數】：6 頁

【部分圖文】：

改性鋼渣微粉的SEM微觀形貌圖

圖2為鋼渣微粉改性前后的FT-IR譜圖。從圖2可以看出，鋼渣微粉在改性前后的吸收峰基本一致，但是吸收峰的強度發(fā)生了變化。鋼渣微粉改性前，在3 440 cm-1附近出現了分子間氫鍵O—H伸縮振動峰，而改性后3 440 cm-1附近的O—H伸縮振動峰寬度變窄、振動峰強度減小，這表明鋼渣微粉表面的—OH與KH-550發(fā)生了化學反應，—OH吸收峰明顯變窄，因此，改性鋼渣微粉與未改性的鋼渣微粉相比親水性下降、耐水性提高。同時，改性后的鋼渣微粉在2 930、2 965以及2 853 cm-1,3處出現了烷烴C—H對稱伸縮振動吸收峰，因此，鋼渣微粉表面與KH-550之間形成了新的化學鍵。改性后的鋼渣微粉在995 cm-1波數處的Si—O—Si伸縮振動吸收峰變寬，因此，KH-550與鋼渣微粉表面形成的R—Si—O—Si與鋼渣微粉內的Si—O—Si振動吸收區(qū)重合[11]。上述分析結果表明，KH-550對鋼渣微粉的改性既發(fā)生了化學反應，也存在對鋼渣微粉的物理包覆。2.1.3 改性鋼渣微粉對復合材料力學性能的影響

SSM/WSF/PVC復合材料的力學性能如圖4所示。從圖4中可以看出，隨著改性鋼渣微粉/麥秸稈纖維配比的增大，復合材料的拉伸強度、沖擊強度、彎曲強度、彎曲模量均呈現先上升，后下降的趨勢。與WPC相比，隨著改性鋼渣微粉/麥秸稈纖維配比的增大，復合材料的拉伸強度分別提高了0.5%、11.27%、16.67%、7.71%，沖擊強度分別提升了9.37%、23.78%、34.41%、32.79%，彎曲強度分別提高了9.74%、18.02%、20.76%、14.11%，彎曲模量分別提高了1.9%、10.66%、4.64%、-5.15%。其中，復合材料的沖擊強度提升幅度最大。由此可知，當鋼渣微粉和麥秸稈纖維比例為3∶7時，即SSM/WSF/PVC復合材料為WPC#15時，復合材料的綜合力學性能較佳。圖4 SSM/WSF/PVC復合材料的力學性能


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