茶塑復(fù)合材料的性能表征及應(yīng)用研究.pdf

1、近年來，科技的進(jìn)步與人們環(huán)保理念的加強(qiáng)，促進(jìn)了木塑復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)又好又快地發(fā)展。該產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展在一定程度上緩解了過度砍伐、生態(tài)破壞，白色污染等諸多現(xiàn)實(shí)而嚴(yán)重的問題。茶梗等茶葉剩余物中含有豐富的天然植物纖維，是很好的木塑復(fù)合材料填充料。用茶梗等剩余物制備茶塑復(fù)合材料不僅是木塑復(fù)合材料研究上的創(chuàng)新，同時(shí)也是對(duì)茶梗等剩余物資源利用途徑的積極探索，對(duì)木塑復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)以及茶產(chǎn)業(yè)都具有非常重要的意義。
　　本論文以茶梗等剩余物和高密度聚乙烯樹

2、脂為主要原料，運(yùn)用物理、化學(xué)等方法，研究明確了茶梗纖維的形貌與化學(xué)組份等基本性質(zhì)。通過力學(xué)性能檢測(cè)，吸水率測(cè)定，以及熱重分析儀與電子掃描顯微鏡等儀器對(duì)茶塑復(fù)合材料的力學(xué)性能、耐水性能、流變性能、熱穩(wěn)定性以及微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征與分析，從而得出了復(fù)合材料各組份的較佳配比，較適工藝流程與技術(shù)參數(shù)。并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了茶塑復(fù)合材料的產(chǎn)品應(yīng)用研究。本論文的主要研究結(jié)論如下：
　　（1）茶梗中的纖維素、半纖維素與木質(zhì)素的含量分別為9.4％、31

3、%與9.7%，其中，纖維素與木質(zhì)素和木材類原料中的含量相比明顯較低，而半纖維素含量和木材類中的幾乎接近。茶梗纖維的開始熱分解溫度為205℃左右，339.2℃左右出現(xiàn)最大失重速率。茶梗粉中茶梗纖維有的成束存在，有的則分散開來，整體呈現(xiàn)出類長方形或圓棒形。
　?。?）茶梗粉含量為30%、目數(shù)為100目、偶聯(lián)劑MAPE含量為8%時(shí)復(fù)合材料的力學(xué)、耐水性能較佳，同時(shí)復(fù)合材料內(nèi)部的分散性與界面相容性較好。
　　（3）茶梗粉含量為30%

4、時(shí)與未添加的相比，復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性差異明顯；100目復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性比20目的高；8%MAPE與1.8%KH-550偶聯(lián)劑的加入均可以提高復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性，但加入8%M AP E的熱穩(wěn)定性提高更明顯。
　　（4）通過對(duì)茶塑復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，茶梗粉含量為30%、目數(shù)為100目時(shí)茶梗粉與基體 HDPE均結(jié)合較好；未加入偶聯(lián)劑的復(fù)合材料中，茶梗粉與基體HDPE結(jié)合并不緊密，斷層表面散布著茶梗粉顆粒，8%MAPE與1.

5、8%KH-550加入后復(fù)合材料的界面相容性和分散性均得到了改善，但加入8%MAPE時(shí)改善效果更明顯。
　　（5）在茶塑復(fù)合材料的應(yīng)用研究方面，得出了復(fù)合材料的較佳組份配方：茶梗粉30%、目數(shù)100目、偶聯(lián)劑MAPE8%；確定了茶塑復(fù)合材料產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程；明確了本試驗(yàn)的技術(shù)參數(shù)：原材料混合溫度90℃，轉(zhuǎn)速為300 r·min-1混合15min；造粒輔機(jī)造粒時(shí)一、二、三段溫度設(shè)置分別為175、170、165℃，轉(zhuǎn)速為40 r·min