擠出成型稻草-高密度聚乙烯復(fù)合材料性能研究.pdf

1、本文以高密度聚乙烯和農(nóng)作物秸稈—稻草為主要原料，利用熔融擠出方式制備稻草/高密度聚乙烯復(fù)合材料，通過添加馬來酸酐接枝聚乙烯(MAPE)、馬來酸酐接枝聚丙烯(MAPP)、鈦酸酯(TSZ)等偶聯(lián)劑對復(fù)合材料進行改性，研究偶聯(lián)劑種類和偶聯(lián)劑質(zhì)量分數(shù)對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響，用單因素方差分析方法分析偶聯(lián)劑對復(fù)合材料力學(xué)性能的顯著性影響，篩選出改性效果好的偶聯(lián)劑。利用動態(tài)力學(xué)熱分析儀(DMA)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線光電子能譜(XPS)

2、等微觀分析方法，對改性效果好的復(fù)合材料進行界面分析研究，以期了解木塑復(fù)合材料的改性機理。研究結(jié)果如下：
　　(1)偶聯(lián)劑對復(fù)合材料的兩相界面結(jié)合狀態(tài)能起到一定的改性作用，偶聯(lián)劑種類不同改性效果不同，馬來酸酐類偶聯(lián)劑能有效提高復(fù)合材料兩相界面之間的結(jié)合力。
　　(2)不同種類的馬來酸酐類偶聯(lián)劑對復(fù)合材料界面改善效果不同， MAPE比MAPP更能提高稻草/高密度聚乙烯復(fù)合材料的力學(xué)性能;在復(fù)合材料中加入某些TSZ，不但不能改善反

3、而可能會抑制稻草和高密度聚乙烯兩相界面的結(jié)合，降低復(fù)合材料的力學(xué)性能，但是能夠改善熔體的流變性能而有利于提高擠出速度和表面質(zhì)量;在復(fù)合材料中加入MAPE和MAPP的混合偶聯(lián)劑，沒有單一的MAPE改善效果良好。
　　(3)稻草質(zhì)量分數(shù)對復(fù)合材料力學(xué)性能有不同程度的影響。在試驗范圍內(nèi)，隨稻草質(zhì)量分數(shù)的增加，復(fù)合材料的沖擊強度逐漸降低，彎曲性能和拉伸強度逐漸增加。
　　(4)單因素方差分析表明，稻草質(zhì)量分數(shù)、MAPE質(zhì)量分數(shù)、MA

4、PP質(zhì)量分數(shù)、TSZ質(zhì)量分數(shù)對復(fù)合材料各項力學(xué)性能有非常顯著性影響。
　　(5)DMA分析表明，在復(fù)合材料中加入MAPE，復(fù)合材料的存儲模量和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度提高，阻尼性能降低;增加稻草質(zhì)量分數(shù)，復(fù)合材料的存儲模量增加，損耗角正切值明顯降低。SEM觀察分析發(fā)現(xiàn)，在沒有添加MAPE的復(fù)合材料中，稻草和高密度聚乙烯表現(xiàn)為明顯的相分離;添加MAPE后，復(fù)合材料的界面結(jié)合程度有明顯的改善，在沖擊斷裂面處會有明顯的“拉絲”現(xiàn)象。XPS分析得出