PP-木質(zhì)纖維復(fù)合材料的制備及其性能研究.pdf

1、木質(zhì)纖維經(jīng)處理后，以適當(dāng)?shù)姆椒ㄅc塑料復(fù)合可以加工成一種新型環(huán)保復(fù)合材料。其具有天然木材的質(zhì)感，物理機(jī)械性能優(yōu)于木材，在使用時(shí)可以進(jìn)行鉆孔、切割、刨銑和修整。廣泛應(yīng)用于建筑材料、鐵路枕木、花欄、露天桌椅等。木塑復(fù)合材料的制備對(duì)尋求木材的替代材料具有重要意義，也是回收塑料再生利用的有效途徑之一。 本論文以聚丙烯(PP)樹(shù)脂為基體，木粉、竹粉、稻殼粉為填料，通過(guò)注塑工藝制備了多種PP木塑復(fù)合材料。對(duì)材料進(jìn)行了理化性能及力學(xué)性能的實(shí)驗(yàn)，

2、通過(guò)掃描電鏡(SEM)觀察了纖維間界面相容情況和微觀形貌。取得的主要成果如下： (1)研究了制備PP/木質(zhì)纖維復(fù)合材料成型工藝—注塑成型方法，優(yōu)化了注塑工藝參數(shù)。結(jié)果表明，稻殼纖維填充含量為20％時(shí)，復(fù)合材料較為合理的成型溫度為215℃，所得的試樣外觀和材料的性能較好，木質(zhì)纖維含量越高，其成型溫度需適當(dāng)降低，保壓和冷卻時(shí)間要適當(dāng)加長(zhǎng)，且需加一定背壓，以保證物料充模完全。 (2)研究了稻殼粉的用量對(duì)PP/稻殼粉復(fù)合材料力學(xué)

3、性能和理化性能的影響。結(jié)果表明，稻殼粉含量為30％時(shí)，復(fù)合材料靜曲強(qiáng)度和彎曲彈性模量均為最佳，拉伸性能也較好。隨著稻殼纖維含量的增加，復(fù)合材料韌性下降，復(fù)合材料受熱后尺寸變化率及吸水厚度膨脹率增大，稻殼粉含量為45％的復(fù)合材料的吸水厚度膨脹率是20％的4倍，且稻殼粉橫向的吸水厚度膨脹率大于縱向吸水厚度膨脹率。通過(guò)掃描電鏡(SEM)照片可知，低組份的稻殼粉和PP有纏繞、拉絲現(xiàn)象，且包裹性良好。 (3)研究了不同木質(zhì)纖維對(duì)PP復(fù)合材

4、料的力學(xué)性能和理化性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，采用纖維較長(zhǎng)的麥稈粉與短纖維的稻殼粉混合填充PP時(shí)，除靜曲強(qiáng)度略低于稻殼粉填充的復(fù)合材料外，其抗拉強(qiáng)度提高了13％，彎曲彈性模量也高于單獨(dú)組分填充的PP復(fù)合材料，說(shuō)明不同長(zhǎng)度的纖維混合能起到增強(qiáng)效果。PP/竹粉復(fù)合材料的力學(xué)性能低于其它木質(zhì)纖維制得的復(fù)合材料，竹粉的化學(xué)組成決定了其具有較強(qiáng)的吸水性，復(fù)合材料含水率達(dá)到0.6％。 (4)考察了三種不同粒徑的稻殼粉對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能和理化性能的