竹粉-PVC復合材料的制備及性能研究.pdf

1、天然纖維具有價格低廉、低密度、高韌性、生物降解性等優(yōu)點,使得天然纖維能被用于纖維增強材料。但是由于親水的天然纖維與疏水的塑料之間的不相容,導致復合材料的強度的下降。針對這些問題,本文采用偶聯(lián)劑改性竹粉來改善與聚氯乙烯(PVC)間的相容性,在微波條件下竹纖維接枝甲基丙烯酸甲酯(MMA)也是改善竹粉與PVC相容性的有效的方法之一,同時研究了納米TiO2對復合材料抗菌性能的影響。主要結論如下:
　　 1.確定鈦酸酯偶聯(lián)劑的最佳用量為2

2、％,DOP的最佳用量為10％,CPE的最佳用量為12％。
　　 竹粉經(jīng)過偶聯(lián)劑改性后,吸潮率低于未改性竹粉的吸潮率,且竹粉經(jīng)鈦酸酯偶聯(lián)劑改性后的竹粉/PVC復合材料力學性能得到改善,拉伸強度和沖擊強度明顯提高。隨著鈦酸酯含量的增加,復合材料的拉伸強度和拉伸強度均升高,當鈦酸酯含量為2％時,拉伸和沖擊強度達到最大值,之后隨偶聯(lián)劑用量增加而降低。竹粉改性前后的紅外光譜顯示,鈦酸酯、鋁酸酯均可以對竹粉進行改性； SEM分析表明,鈦酸酯

3、對竹粉進行處理,改善了竹粉與PVC的相容性。
　　 2.采用響應面正交設計優(yōu)化了微波接枝反應條件,其最佳接枝反應條件為:微波功率133.6W,引發(fā)劑濃度3.67×10-3mol/L,微波時間8.01min。同時得到了關于微波功率(X1),引發(fā)劑濃度(X2),反應時間(X3)的三元二次回歸方程:Y=46.79667+1.07375X1+1.00000X2+0.28875X3-3.68583X1X1+0.07250X1X2+1.66

4、500X1X3-6.05833X2X2+0.70750X2X3-0.64583X3X3
　　 對接枝共聚物進行表征,紅外光譜和SEM分析表明,竹纖維的結構已經(jīng)發(fā)生變化,MMA已經(jīng)成功接枝到竹纖維上,接枝后的竹纖維結晶度降低,熱重分析表明接枝后的竹纖維熱穩(wěn)定性增強,接枝后的吸潮率低于未改性竹纖維的吸潮率。
　　 將竹纖維接枝MMA與竹粉、PVC復合制備復合材料,與未處理竹粉的復合材料相比,加入接枝共聚物的復合材料的力學性能

5、增加,SEM分析表明,接枝共聚物復合材料PVC相容性好。
　　 3.加入納米TiO2后的竹粉/PVC復合材料力學性能得到改善。隨著納米TiO2含量的增加,復合材料的拉伸強度和拉伸強度均升高,當納米TiO2添加量為3.2％時,復合材料的拉伸強度達到最大值。
　　 納米TiO2對大腸桿菌的最小抑菌濃度為400mg/L,對金黃色葡萄球菌的最小抑菌濃度為800mg/L。隨著納米TiO2添加量的增加,竹粉/PVC復合材料的抗菌性能