【摘要】：木塑復(fù)合材料(WPC)作為一種綠色環(huán)保型復(fù)合材料,不僅具有塑料的特點(diǎn),同時(shí)也具備木質(zhì)纖維的優(yōu)良特性,主要被應(yīng)用于建筑、裝飾及汽車內(nèi)飾等方面。但在實(shí)際使用過程中,由于復(fù)合材料常常需要服役于光照、降雨及真菌侵蝕等惡劣的環(huán)境條件下,在一定程度上會(huì)造成材料的力學(xué)性能下降、表面褪色等現(xiàn)象,從而影響了材料的正常使用,縮短其使用壽命。為了改善木塑復(fù)合材料顏色單一、耐老化性能差等問題,本文選用有機(jī)、無機(jī)及溫敏著色劑共3種著色劑,采用平板硫化機(jī)熱壓成型制備了樺木粉／高密度聚乙烯(HDPE)復(fù)合材料,考察了著色劑種類及含量對(duì)木塑復(fù)合材料力學(xué)強(qiáng)度及外觀顏色的影響,同時(shí)對(duì)彩色木塑復(fù)合材料進(jìn)行紫外光加速老化和戶外自然老化處理,利用傅里葉紅外光譜儀(FTIR)分析老化前后復(fù)合材料表面化學(xué)團(tuán)變化情況,同時(shí)結(jié)合材料老化前后表面形貌、力學(xué)性能及外觀顏色變化情況,得出復(fù)合材料的紫外光老化和戶外自然老化的作用機(jī)理。結(jié)果表明：(1)著色劑對(duì)WPC力學(xué)性能及外觀顏色的影響添加有機(jī)或無機(jī)著色劑后,木塑復(fù)合材料的外觀顏色及力學(xué)性能變化顯著；當(dāng)添加不同顏色的著色劑后,復(fù)合材料對(duì)應(yīng)的色品值,例如白色對(duì)應(yīng)的明度值L*、紅色對(duì)應(yīng)的紅綠色品值a*、黃色對(duì)應(yīng)的黃藍(lán)色品值b*均有不同程度地提高,隨著色劑用量的增加,復(fù)合材料的總色差△E*值逐漸增大；木塑復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度隨著色劑用量的增加而逐漸增大,當(dāng)著色劑用量為3.5wt%時(shí),復(fù)合材料的力學(xué)性能及外觀顏色達(dá)到最佳。(2)紫外加速老化處理對(duì)彩色WPC力學(xué)性能及外觀顏色的影響當(dāng)彩色木塑復(fù)合材料經(jīng)過紫外加速老化處理后,材料表面顏色和力學(xué)強(qiáng)度發(fā)生了顯著的變化；隨著老化時(shí)間的延長,復(fù)合材料褪色嚴(yán)重,力學(xué)強(qiáng)度逐漸降低；當(dāng)加入有機(jī)或無機(jī)著色劑后,復(fù)合材料褪色程度降低,且力學(xué)強(qiáng)度降低幅度減小,說明加入著色劑后,復(fù)合材料的耐老化性能有所提高；在老化過程中,復(fù)合材料表面不僅產(chǎn)生了生色基團(tuán),同時(shí)由于水的沖刷作用,而導(dǎo)致材料表面的著色劑和木纖維大量剝落,材料表面出現(xiàn)黑點(diǎn)和裂紋,從而導(dǎo)致材料的綜合性能較低。(3)戶外自然老化對(duì)彩色WPC力學(xué)性能及外觀顏色的影響將彩色木塑復(fù)合材料放置在戶外進(jìn)行3個(gè)月的自然老化處理后,材料的綜合性能降低；當(dāng)老化時(shí)間逐漸增加,材料表面褪色嚴(yán)重,力學(xué)強(qiáng)度逐漸降低；通過向復(fù)合材料中加入著色劑后,其耐老化性能提高；當(dāng)材料經(jīng)過戶外自然老化處理后,其表面不僅發(fā)生了光降解反應(yīng),同時(shí)材料表面的著色劑和木纖維大量剝落,材料的結(jié)合強(qiáng)度下降,使得材料在受到外力作用時(shí),容易發(fā)生變形或破壞。(4)通過對(duì)加速老化和自然老化兩種不同的老化前后復(fù)合材料性能對(duì)比發(fā)現(xiàn),復(fù)合材料在戶外條件下,褪色較為嚴(yán)重,且力學(xué)強(qiáng)度下降幅度較大；當(dāng)加入無機(jī)鈦白著色劑后,材料的耐老化性能優(yōu)于添加有機(jī)著色劑的復(fù)合材料。
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB33

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本文編號(hào)：2772204