木塑復(fù)合材料的性能優(yōu)異、綠色環(huán)保,且可循環(huán)使用,目前已被廣泛應(yīng)用于戶外庭院、建筑等領(lǐng)域。但在復(fù)合材料使用過(guò)程中,材料界面相容性不佳、抗靜電性能差、耐熱性能不佳等問題日漸突出,從而在一定程度上限制了材料的使用。為了改善木塑復(fù)合材料的界面相容性差、耐熱性能不好、抗靜電性能差等問題,本文對(duì)木纖維進(jìn)行化學(xué)改性處理,探討了不同改性方法對(duì)木塑復(fù)合材料力學(xué)強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性的影響,借助傅里葉紅外(FTIR)和掃描電鏡(SEM)技術(shù)分析了不同處理方法的界面改性機(jī)制,并向復(fù)合材料基體中添加礦物質(zhì)及導(dǎo)電填料,考察其材料力學(xué)強(qiáng)度、耐熱性及抗靜電性能的影響,采用掃描電鏡-能譜(SEM-EDS)和x射線衍射儀(XRD)技術(shù)分析了填料對(duì)復(fù)合材料的增強(qiáng)機(jī)理。主要研究結(jié)果如下：(1)酯化處理對(duì)木塑復(fù)合材料性能的影響控制木纖維的酯化反應(yīng)程度可以有效改善木纖維表面的疏水性,改變纖維形態(tài)和微觀形貌,從而提高木塑復(fù)合材料的界面結(jié)合強(qiáng)度；酯化處理木粉后,反應(yīng)生成的乙�；糠秩〈死w維表面的羥基,降低了木纖維表面極性,而且木纖維的長(zhǎng)度和壁厚有所增大；酯化處理后的木纖維表面平整光滑,且復(fù)合材料更加致密。(2)木聚糖酶處理對(duì)木塑復(fù)合材料性能的影響木聚糖酶處理能夠增強(qiáng)木塑復(fù)合材料的界面結(jié)合,在木聚糖酶處理溫度為40℃、時(shí)間2h、pH4.5、濃度800IU·g-1時(shí),木纖維的纖維素相對(duì)含量及結(jié)晶度增加,半纖維含量減小,木質(zhì)素相對(duì)含量增加；木纖維的材質(zhì)變軟、表面變得粗糙,增大了與塑料分子的接觸面積,從而木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能得到提高。(3)硅烷偶聯(lián)劑處理對(duì)木塑復(fù)合材料性能的影響硅烷偶聯(lián)劑處理可提高木塑復(fù)合材料的界面結(jié)合強(qiáng)度,當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑用量為4wt%時(shí),硅烷偶聯(lián)劑發(fā)生了縮聚接枝反應(yīng),在HDPE和木纖維之間起到了“橋梁”的作用,所以木塑復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度及尺寸穩(wěn)定性達(dá)到最佳。(4)鋁礬土對(duì)木塑復(fù)合材料性能的影響加入適量鋁礬土后,木塑復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度、耐熱性及耐磨性能得以改善。鋁礬土在木塑復(fù)合材料基體中分布均勻,可有效承擔(dān)載荷,同時(shí)提高了木塑復(fù)合材料的結(jié)晶性能,降低了復(fù)合材料在外在應(yīng)力下引起的變形和破壞；但鋁礬土用量過(guò)高,分布不均勻,容易形成團(tuán)聚現(xiàn)象,反而導(dǎo)致復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度和耐磨性降低,線性熱膨脹系數(shù)增大。(5)石墨對(duì)木塑復(fù)合材料性能的影響研究了石墨含量對(duì)木塑復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度、電阻率及摩擦靜電荷的影響。結(jié)果表明：隨著石墨含量的增加,木塑復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度逐漸降低,主要是由于加入石墨后,材料內(nèi)容易形成應(yīng)力集中點(diǎn)和發(fā)生層間滑移,從而導(dǎo)致材料在受到外力作用時(shí),發(fā)生變形或破壞。當(dāng)石墨含量達(dá)到一個(gè)拐點(diǎn)值時(shí),由于材料內(nèi)部形成了導(dǎo)電通路,所以材料的摩擦靜電荷小于10V。然而當(dāng)石墨含量小于拐點(diǎn)值時(shí),由于測(cè)試氣氛的高活性和濃度可使得氣體活化或電離,產(chǎn)生附加電場(chǎng),從而導(dǎo)致在不同氣氛下的摩擦靜電表現(xiàn)為氧氣氮?dú)獯髿鈿鍤庹婵铡?br> 【學(xué)位單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TB332
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外WPC的界面相容性及增強(qiáng)改性研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)內(nèi)外WPC界面相容性研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)外WPC增強(qiáng)改性研究現(xiàn)狀
    1.4 研究目的及意義
    1.5 研究?jī)?nèi)容
2 酯化處理對(duì)WPC性能的影響
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
        2.2.1 原材料
        2.2.2 主要儀器設(shè)備
        2.2.3 木粉處理及木塑復(fù)合材料的制備
        2.2.4 木材解剖性質(zhì)測(cè)試
        2.2.5 力學(xué)性能測(cè)試
        2.2.6 紅外吸收光譜分析
        2.2.7 斷面微觀形貌表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 酯化處理對(duì)木塑復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
        2.3.2 酯化處理對(duì)木纖維表面化學(xué)基團(tuán)的影響
        2.3.3 酯化處理對(duì)木纖維形態(tài)特征的影響
        2.3.4 酯化處理對(duì)木塑復(fù)合材料微觀形貌的影響
    2.4 小結(jié)
3 木聚糖酶處理對(duì)WPC性能的影響
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
        3.2.1 原材料
        3.2.2 主要儀器設(shè)備
        3.2.3 木聚糖酶處理
        3.2.4 木塑復(fù)合材料制備
        3.2.5 力學(xué)性能測(cè)試
        3.2.6 紅外吸收光譜分析
        3.2.7 斷面微觀形貌表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 木聚糖酶處理對(duì)木塑復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
        3.3.2 木聚糖酶處理對(duì)西南樺纖維表面化學(xué)基團(tuán)的影響
        3.3.3 木聚糖酶處理對(duì)WPC斷面微觀形貌的影響
    3.4 小結(jié)
4 硅烷偶聯(lián)劑處理對(duì)WPC性能的影響
    4.1 引言
    4.2 材料及方法
        4.2.1 原材料
        4.2.2 主要儀器設(shè)備
        4.2.3 硅烷偶聯(lián)劑處理
        4.2.4 木塑復(fù)合材料制備
        4.2.5 力學(xué)性能測(cè)試
        4.2.6 尺寸穩(wěn)定性測(cè)試
        4.2.7 斷面微觀形貌表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 硅烷偶聯(lián)劑對(duì)WPC力學(xué)性能的影響
        4.3.2 硅烷偶聯(lián)劑對(duì)WPC尺寸穩(wěn)定性的影響
        4.3.3 最佳用量的確定
        4.3.4 SEM分析
    4.4 小結(jié)
5 鋁礬土對(duì)WPC性能的影響
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
        5.2.1 原材料
        5.2.2 主要儀器設(shè)備
        5.2.3 硅烷偶聯(lián)劑處理
        5.2.4 木塑復(fù)合材料的制備
        5.2.5 力學(xué)性能測(cè)試
        5.2.6 耐熱性測(cè)試
        5.2.7 摩擦性能測(cè)試
        5.2.8 結(jié)晶特性分析
        5.2.9 斷面微觀形貌表征
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 鋁礬土用量對(duì)木塑復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
        5.3.2 鋁礬土用量對(duì)竹粉/HDPE摩擦性能的影響
        5.3.3 鋁礬土用量對(duì)竹粉/HDPE耐熱性能的影響
    5.4 小結(jié)
6 石墨對(duì)WPC性能的影響
    6.1 引言
    6.2 材料及方法
        6.2.1 原材料
        6.2.2 主要儀器設(shè)備
        6.2.3 硅烷偶聯(lián)劑處理
        6.2.4 木塑復(fù)合材料制備
        6.2.5 力學(xué)性能測(cè)試
        6.2.6 電阻率測(cè)試
        6.2.7 摩擦靜電測(cè)試
        6.2.8 斷面微觀形貌表征
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 石墨用量對(duì)木塑復(fù)合材料摩擦靜電的影響
        6.3.2 不同氣氛條件下木塑復(fù)合材料的摩擦起電機(jī)理
        6.3.3 石墨含量對(duì)木塑復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
    6.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 江清柏;李勝良;湯旺;梁波;;聚合物鋰離子電池界面相容性的研究進(jìn)展[J];化學(xué)通報(bào);2014年09期

2 李新功;吳義強(qiáng);鄭霞;秦志勇;;偶聯(lián)劑在改善天然植物纖維/塑料界面相容性的應(yīng)用[J];高分子通報(bào);2010年01期

3 李本貴;;植物纖維與熱塑性塑料復(fù)合界面相容性研究[J];企業(yè)技術(shù)開發(fā);2006年01期

4 李新功;吳義強(qiáng);鄭霞;秦志勇;;植物纖維與生物降解塑料界面相容性研究進(jìn)展[J];塑料科技;2009年07期

5 額爾敦;張勇;;木塑復(fù)合材料中界面相容性的處理方法探討[J];內(nèi)蒙古石油化工;2007年10期

6 林翔;李建章;毛安;趙金平;李黎;;木塑復(fù)合材料應(yīng)用與研究進(jìn)展[J];木材加工機(jī)械;2008年01期

7 劉建勇,鐘圣兆,夏成林,李鳳仙,王韜;木塑復(fù)合材料及其研究進(jìn)展[J];合成材料老化與應(yīng)用;2004年03期

8 陳政豪;李錦琦;田蘭馨;宋偉;張雙保;;秸塑復(fù)合材料界面改性研究現(xiàn)狀與展望[J];木材加工機(jī)械;2017年03期

9 施江揚(yáng);張林;杭祖圣;;竹纖維/聚丙烯復(fù)合材料界面相容性研究進(jìn)展[J];高分子通報(bào);2016年12期

10 宋永明;李春桃;王偉宏;王清文;謝延軍;;硅烷偶聯(lián)劑對(duì)木粉/HDPE復(fù)合材料力學(xué)與吸水性能的影響[J];林業(yè)科學(xué);2011年06期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 侯玉雙;聚乙烯木塑復(fù)合材料的協(xié)同表面處理及膠接機(jī)制[D];東北林業(yè)大學(xué);2017年

2 周志芳;光致變色木塑復(fù)合材料的制備與性能[D];東北林業(yè)大學(xué);2018年

3 黃潤(rùn)州;芯—表結(jié)構(gòu)木塑復(fù)合材料機(jī)械性能與熱膨脹性能的研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2012年

4 巫國(guó)富;基于殼聚糖改性楊木粉/HDPE復(fù)合材料制備與性能研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2015年

5 高珣;木纖維高溫高壓蒸汽/有機(jī)硅烷改性對(duì)木塑復(fù)合材性能的影響機(jī)制[D];東北林業(yè)大學(xué);2017年

6 王海剛;門窗用木纖維/聚烯烴復(fù)合型材的擠出成型研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2017年

7 阿倫;微米木纖維形成MLFB微觀構(gòu)成理論及工藝研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2007年

8 高黎;阻燃型木纖維—聚丙烯復(fù)合材料制備及性能研究[D];中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院;2007年

9 楊春梅;微米木纖維切削功耗計(jì)算理論及MFHB形成機(jī)理[D];東北林業(yè)大學(xué);2007年

10 郭麗華;馬來(lái)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

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 周亞巍;木塑復(fù)合材料的界面相容性及增強(qiáng)機(jī)理研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

2 夏忠珍;木塑復(fù)合材料的界面相容性及吸水性能研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

3 張鋒;HDPE/木纖維復(fù)合材料力學(xué)性能與界面相容性研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2009年

4 趙敏;聚丙烯/木粉復(fù)合材料界面相容性研究[D];湖北工業(yè)大學(xué);2011年

5 熊成;高密度聚乙烯基木塑復(fù)合材料的研究[D];上海交通大學(xué);2009年

6 趙曉青;酒精作為增強(qiáng)相的木塑復(fù)合材料的研究[D];北京化工大學(xué);2013年

7 賀金梅;木纖維增強(qiáng)線性低密度聚乙烯復(fù)合材料界面改性與阻燃的研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2003年

8 秦利軍;稻草/聚乳酸復(fù)合材料的制備及其界面改性研究[D];蘭州大學(xué);2011年

9 郭文靜;塑料合金特性及其對(duì)木纖維復(fù)合材料性能影響的研究[D];中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院;2003年

10 劉文鵬;聚烯烴基木塑復(fù)合材料的研究[D];青島科技大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2853937