HDPE-木粉復(fù)合材料界面相容劑的制備與界面相容性.pdf

1、木塑復(fù)合材料是由廢棄的木粉或木纖維和熱塑性聚合物復(fù)合，通過熔融加工成型而形成的具有新的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異綜合性能的新型材料。這種環(huán)保的材料具有壽命長(zhǎng)、比塑料硬度高、易著色、易成型加工、防蟲蛀、耐磨、耐老化、吸水性小、有類似木質(zhì)外觀等優(yōu)點(diǎn)而受到了廣泛地應(yīng)用，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)此研究也十分地活躍。 本文利用轉(zhuǎn)矩流變儀通過馬來酸酐熔融接枝高密度聚乙烯/氫化SBS(HDPE/SEBS)共混物制備出界面相容劑(HDPE/SEBS-g-MAH)，通過FT

2、IR測(cè)定了其接枝率和對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，結(jié)果表明：在1791cm<'-1>、1867cm<'-1>處分別為MAH羰基C=O的對(duì)稱伸縮和不對(duì)稱伸縮振動(dòng)特征峰，證實(shí)了MAH確實(shí)接到HDPE/SEBS鏈上。從扭矩與時(shí)間曲線得出隨著馬來酸酐(MAH)、引發(fā)劑(DCP)添加量的增加，接枝反應(yīng)峰峰強(qiáng)度增加，加入苯乙烯(St)后能加快接枝反應(yīng)速度。 利用DSC研究HDPE、HDPE/SEBS、HDPE/SEBS-g-MAH非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)結(jié)果

3、表明，HDPE中添加非結(jié)晶的熱塑性彈性體SEBS后，使得HDPE的結(jié)晶焓變小，結(jié)晶速率變慢；當(dāng)HDPE/SEBS聚合物鏈接上MAH后，結(jié)晶焓降低的幅度最大和結(jié)晶速率最小。Kissinger法分析結(jié)果得出HDPE的結(jié)晶活化能△E<,d>為446.50kJ/mol，HDPE/SEBS的△E<,d>最大為476.03kJ/mol、HDPE/SEBS-g-MAH的△E<,d>為407.85kJ/mol。 力學(xué)性能數(shù)據(jù)表明，通過比較HDP

4、E/SEBS-g-MAH、HDPE-g-MAH和HDPE-g-MAH/SEBS三種界面相容劑對(duì)HDPE/木粉復(fù)合材料力學(xué)性能的影響，本論文所制備出的HDPE/SEBS-g-MAH提高力學(xué)性能的效果最為明顯，當(dāng)其添加4％時(shí)拉伸強(qiáng)度從不加界面相容劑的16.56MPa提高到27.35MPa，提高了165％，彎曲強(qiáng)度從23.83MPa提高到35.3MPa，提高了148％，沖擊強(qiáng)度從3.5 kJ·m<'-2>提高到5.5 kJ·m<'-2>，提高

5、了157％。 DMA分析得出界面相容劑加到復(fù)合材料后，儲(chǔ)能模量(E')提高和主轉(zhuǎn)變峰強(qiáng)度更加降低，這可能是由于界面相容劑把木粉和HDPE結(jié)合在一起后的確起到了增容的作用。 掃描電子顯微鏡對(duì)木塑復(fù)合材料的斷裂面形態(tài)進(jìn)行觀察分析，在沒有界面相容劑的HDPE/木粉復(fù)合材料中，木粉和HDPE塑料基體之間，界面很光滑并且界面空洞很明顯。添加HDPE/SEBS-g-MAH后，界面的結(jié)合程度得到顯著的改善。在棒狀的木粉上有與塑料粘結(jié)的