PP基木塑復合材料的應(yīng)用研究.pdf

1、木塑復合材料是利用木粉、竹粉、果殼粉或農(nóng)作物秸稈粉和塑料樹脂或廢舊塑料為主要原料，經(jīng)高溫混合、成型加工而制得的一種新型環(huán)保復合材料。滿足環(huán)保要求的木塑復合材料的研究和應(yīng)用，有利于緩解世界性的資源危機和生態(tài)問題。 目前國內(nèi)木塑復合材料的研究和生產(chǎn)，存在木質(zhì)材料填充量小、加工性能和物理機械性能低劣等問題，迫切需要將其高性能化，為木質(zhì)材料廢棄物的再資源化提供更有效、更經(jīng)濟的方法。本文通過采用新型的相容劑和加工助劑，在保證聚丙烯(PP)

2、基木塑復合材料良好的加工性能和物理機械性能前提下，木質(zhì)材料用量大大增加，提高了木塑復合材料的性價比。 本論文利用掃描電子顯微鏡(SEM)、示差掃描量熱儀(DSC)等現(xiàn)代分析測試技術(shù)，研究了幾種新型的相容劑和加工助劑以及沉淀白炭黑的品種和用量對PP基復合材料的結(jié)構(gòu)和性能的影響。 研究結(jié)果表明： (1)與相容劑三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐(EPDM-g-MAH)和聚丙烯接枝馬來酸酐(PP-g-MAH)相比，乙烯辛烯共聚物

3、接枝馬來酸酐(POE-g-MAH)在木塑復合材料中的增容效果較好。在0～15份用量范圍內(nèi)，隨POE-g-MAH用量的增加，復合材料的拉伸強度、沖擊強度、彎曲強度、彎曲模量逐漸增加。在稻糠用量為60份、沉淀白炭黑用量為20份情況下，與未加相容劑相比，當POE-g-MAH用量為10份時，復合材料的拉伸強度提高18.1％，沖擊強度提高117.1％； (2)沉淀白炭黑在復合材料中起到了增強、增韌和增硬的作用。在0～20份用量范圍內(nèi)，隨著

4、白炭黑用量的增加，復合材料的拉伸強度、沖擊強度、彎曲強度、彎曲模量、硬度均增加。在稻糠用量為60份、POE-g-MAH用量為10份情況下，與未加入沉淀白炭黑相比，20份的沉淀白炭黑使復合材料的拉伸強度提高了49.8％，沖擊強度提高了65.2％，彎曲強度提高了25.0％，硬度增加15.0％。沉淀白炭黑的加入使復合材料的耐熱性得到改善，而復合材料的耐水性和加工性能降低不大； (3)在POE-g-MAH用量為10份、沉淀白炭黑用量為2

5、0份情況下，在0～120份用量范圍內(nèi)，隨稻糠用量的增加，復合材料的拉伸強度、沖擊強度、彎曲強度不斷下降； (4)在松木粉用量為100份、加工助劑用量為5.0份情況下，與未加入加工助劑相比，加入TKM80(不同結(jié)構(gòu)的烷基酚與甲醛和改性劑的縮合物)的復合材料的拉伸強度、沖擊強度、彎曲強度和彎曲模量明顯增加；加入60NSF(淺色脂肪烴樹脂混合物)的復合材料的拉伸強度和沖擊強度有所增加，彎曲強度和彎曲模量有所下降；加入WB16(鈣皂和飽

6、和脂肪酸酰胺混合物)的復合材料的沖擊強度有所增加，拉伸強度、彎曲強度和彎曲模量明顯下降。在0～10份用量范圍內(nèi)，隨TKM80的用量的增加，復合材料的拉伸強度、沖擊強度、彎曲強度和彎曲模量增加，最佳用量在5.0～8.0份之間； (5)通過轉(zhuǎn)矩流變儀試驗和復合材料沖擊斷面的SEM分析表明，POE-g-MAH、TKM80、60NSF和WB16都能提高木質(zhì)材料在PP基體中的分散性，改善復合材料的加工性能。其中，WB16提高復合材料的加工