PE-環(huán)氧氯丙烷改性稻草復(fù)合材料降解性能研究.pdf

1、以環(huán)氧氯丙烷改性稻草纖維為增強(qiáng)相,低密度聚乙烯為基體,研制PE/環(huán)氧氯丙烷改性稻草纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,對(duì)其進(jìn)行生物降解和光降解性能研究,并與PE/天然稻草復(fù)合材料降解性能進(jìn)行比較。
　　 環(huán)氧氯丙烷改性稻草是以環(huán)氧氯丙烷作醚化劑,對(duì)稻草進(jìn)行改性,部分消除稻草的極性,將其改性為一種熱塑性材料。在一定溫度和一定轉(zhuǎn)速條件下,對(duì)不同含量的天然稻草和改性稻草與KDPE進(jìn)行共混和擠出,將其制備成PE/稻草復(fù)合材料。
　　 生物降解檢測(cè)

2、方法是從土壤和渾河水中提取菌源,并通過控制一定的試驗(yàn)條件,對(duì)微生物進(jìn)行56 d恒溫培養(yǎng),培養(yǎng)過程中對(duì)復(fù)合材料的質(zhì)量進(jìn)行測(cè)定,并利用碘量法測(cè)定溶液中復(fù)合材料降解產(chǎn)生葡萄糖的含量。結(jié)果表明改性稻草復(fù)合材料比天然稻草復(fù)合材料的生物降解性能略微減弱,同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)稻草含量越高,復(fù)合材料越易發(fā)生生物降解。
　　 光降解試驗(yàn)是用美國產(chǎn)的QUV/basic老化試驗(yàn)箱模擬日光實(shí)驗(yàn)。參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1040-92,首先將復(fù)合材料制作成啞鈴型,然

3、后經(jīng)過576 h的紫外光老化實(shí)驗(yàn)。通過復(fù)合材料的失重率變化可知,改性稻草復(fù)合材料比天然稻草復(fù)合材料的光降解性能略微減弱,而且它們的降解性能都較弱,576 h后最大失重率僅為0.284％。
　　 對(duì)降解前、后的復(fù)合材料進(jìn)行拉伸性能測(cè)試,結(jié)果表明改性稻草復(fù)合材料比天然稻草復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度最多高9.86％,斷裂伸長率最多高253.O％。并且復(fù)合材料光降解后拉伸強(qiáng)度比降解前最多降低8.97％,斷裂伸長率最多降低85.39％。
　

4、　 通過觀察天然和改性稻草復(fù)合材料光降解前、后拉伸斷裂斷面的SEM照片發(fā)現(xiàn),天然稻草復(fù)合材料中稻草和PE之間的粘結(jié)力較弱,而環(huán)氧氯丙烷改性稻草復(fù)合材料中稻草與PE有較強(qiáng)的界面強(qiáng)度,同時(shí)發(fā)現(xiàn)降解后的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)發(fā)生了破壞。
　　 利用質(zhì)譜法測(cè)定復(fù)合材料的光降解產(chǎn)物,發(fā)現(xiàn)天然稻草和環(huán)氧氯丙烷改性稻草復(fù)合材料的光降解產(chǎn)物非常復(fù)雜。與標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖比較,可知天然稻草復(fù)合材料在光降解過程中至少生成9種有機(jī)物;環(huán)氧氯丙烷改性稻草復(fù)合材料在光降