本論文以陜西關(guān)中地區(qū)麥秸稈纖維（WSF）和高密度聚乙烯（HDPE）為原料,以白云石、滑石粉、硅灰石三種不同填料為填充助劑,通過(guò)熔融共混和注塑的方法制備填料/WSF/HDPE復(fù)合材料,研究了不同填料含量、WSF含量及經(jīng)γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）、馬來(lái)酸酐（MA）和雙（三乙氧基硅丙基）四硫化物（Si69）改性處理WSF對(duì)WSF/HDPE復(fù)合材料的力學(xué)性能、吸水性能、熱穩(wěn)定性和結(jié)晶性能的影響;利用傅里葉紅外光譜儀（FTIR）分析改性處理前后WSF化學(xué)結(jié)構(gòu),采用掃描電子顯微鏡（SEM）分析了填充前后WSF/HDPE復(fù)合材料拉伸斷裂面的形貌變化。論文主要結(jié)論如下:（1）隨WSF含量增加,WSF/HDPE復(fù)合材料的力學(xué)性能呈現(xiàn)先增長(zhǎng)后下降的趨勢(shì),吸水性能增加。當(dāng)WSF含量為40wt%時(shí),復(fù)合材料的力學(xué)性能達(dá)到最佳。且WSF的加入促進(jìn)了 HDPE的結(jié)晶,提高了結(jié)晶度,降低了復(fù)合材料的界面性能。（2）隨填料含量增加,不同種類填料填充WSF/HDPE復(fù)合材料,會(huì)出現(xiàn)粉體聚集現(xiàn)象,復(fù)合材料的吸水性能增強(qiáng)。在填料含量為5wt%時(shí),復(fù)合材料的力學(xué)性能達(dá)到最佳。在拉伸性能方面,硅灰石>白云石&g... 

【文章來(lái)源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

WSF/HDPE的制備工序Fig.2-1WorkingprocedureofWSF/HDPE

西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文1401234560246810121416AverageMoistureAbsorption/%Time/weeksHDPE10WP20WP30WP40WP50WP圖2-8WSF含量對(duì)WSF/HDPE復(fù)合材料6周之內(nèi)的吸水性能Fig.2-8WSFcontentaffectsthewaterabsorptionofWSF/HDPEcompositeswithin6weeks表2-8WSF含量WSF/HDPE吸水率Tab.2-8WSF/HDPEwaterabsorptionwithWSFcontent性能24h吸水率7天吸水率6周吸水率HDPE00.030.3410WP0.030.210.4120WP0.270.841.8430WP0.842.886.0340WP1.936.0411.0550WP4.5112.4914.982.5.6WSF/HDPE復(fù)合材料的SEM分析圖2-9（a）、（b）分別是純HDPE和40wt%WSF的WSF/HDPE復(fù)合材料拉伸斷裂面的微觀結(jié)構(gòu)圖。圖（a）是純HDPE的拉伸斷面，可以看到斷面處非常整潔光滑。圖（b）是加入40wt%WSF的WSF/HDPE復(fù)合材料的拉伸斷面，可以看到斷面處WSF與HDPE基體之間整體粘結(jié)性相對(duì)比較緊密，但也存在纖維從基體中拔出，留下細(xì)小孔隙，剛性纖維的加入彌補(bǔ)了細(xì)小孔隙對(duì)復(fù)合材料的性能造成的影響。圖2-9WSF/HDPE復(fù)合材料的SEM圖（X1500）：(a)HDPE,(b)40WPFig.2-9SEMdiagramofWSF/HDPEcomposites(X1500):(a)HDPE,(b)40WP

不同填料對(duì)WSF/HDPE復(fù)合材料性能的影響25圖3-7不同填料的SEM圖、不同填料填充WSF/HDPE復(fù)合材料的SEM圖（X1500）：(a)talc,(b)wollastonite,(c)dolomite,(d)5H-40WP,(e)5G-40WP,(f)5B-40WPFig.3-7SEMimagesofdifferentfillers,SEMimagesofWSF/HDPEcompositesfilledwithdifferentfillers(X600):(a)talc,(b)wollastonite,(c)dolomite,(d)5H-40WP,(e)5G-40WP,(f)5B-40WP3.6本章小結(jié)本章以白云石、滑石粉及硅灰石三種填料作為填充體，填充WSF/HDPE復(fù)合材料。研究了填料種類及填充含量對(duì)復(fù)合材料諸多性能的影響。我們可以得出以下結(jié)論：復(fù)合材料的拉伸和彎曲強(qiáng)度隨填料填充量的增多呈現(xiàn)先增高后減小的趨勢(shì)。當(dāng)填料含量為5wt%時(shí)制備的WSF/HDPE復(fù)合材料的各項(xiàng)力學(xué)性能達(dá)到最佳，且性能要比未填充的好。由結(jié)晶和熔融性能可知，滑石粉能提高復(fù)合材料的結(jié)晶度，而硅灰石和白云石填充的復(fù)合材料結(jié)晶度高于純HDPE。經(jīng)填料填充的復(fù)合材料吸水變化曲線可知，復(fù)合材料的耐水性隨填料填充量的增多而減弱，吸水率提升。由掃描電鏡可知，細(xì)小填料顆粒不同程度地鑲嵌在WSF與基體HDPE之間，減少了WSF與基體HDPE之間的間隙，界面結(jié)合性使得復(fù)合體系更好的結(jié)合在一起。當(dāng)5wt%硅灰石、白云石和滑石粉填充WSF/HDPE復(fù)合材料可知，復(fù)合材料的性能有升有降，具有如下次序：在拉伸性能方面，硅灰石＞白云石＞滑石粉；彎曲性能方面，硅灰石＞白云石＞滑石粉；吸水性能方面，硅灰石＞滑石粉＞白云石。


本文編號(hào)：3266264