竹纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的研究.pdf

1、竹纖維(BF)因其低密度、高韌性、資源豐富及價(jià)廉易得的優(yōu)勢(shì)而作為增強(qiáng)體用于熱塑性材料中。但由于纖維在混合體系中的分散、降解及界面相容等問(wèn)題，直接影響了其應(yīng)用。本文以BF為增強(qiáng)體，以聚丙烯(PP)為基體，制備了竹塑復(fù)合材料(BF/PP)，用FTIR、XRD、SEM和TGA對(duì)制備的BF/PP進(jìn)行了微結(jié)構(gòu)表征，通過(guò)研究BF/PP的相關(guān)性能得到熱壓成型、注塑成型及竹纖維微生物改性最佳的工藝條件，通過(guò)BF/PP的老化實(shí)驗(yàn)結(jié)果研究探討了其作用機(jī)理。

2、論文主要內(nèi)容如下:
　　探索了BF/PP的成型工藝條件。分別考察熱壓成型和注塑成型兩種加工方式對(duì)BF/PP的影響，確定了熱壓成型最佳工藝條件為:單位壓力3MPa，熱壓溫度190℃，熱壓時(shí)間5min;注塑成型最佳工藝條件為:注塑壓力4～5MPa，料筒溫度195℃，保壓時(shí)間10s。與熱壓成型法相比，注塑成型法制備的BF/PP拉伸強(qiáng)度高47％～95％，彎曲強(qiáng)度高59％～69％。在注塑成型法最佳工藝條件下探討了BF添加量對(duì)BF/PP性能的

3、影響。當(dāng)BF添加量為40％時(shí)，BF在材料中分散均勻，BF/PP的力學(xué)性能最佳，拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度較純PP分別提高了19％和49％。
　　在注塑成型最佳工藝條件下，研究了微生物改性時(shí)間對(duì)BF和BF/PP的影響。隨著微生物處理時(shí)間的增長(zhǎng)，BF中纖維素的含量和結(jié)晶度先升高后降低，表面粗糙程度不斷增大。當(dāng)微生物處理時(shí)間為21天時(shí)纖維素的相對(duì)含量提高了25％，BF極性降低，得到了界面模糊，兩相相容性良好的BF/PP，拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度較未經(jīng)

4、微生物改性的BF/PP提高了75％以上。
　　本研究用600h紫外加速老化法對(duì)BF/PP的耐老化性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。經(jīng)過(guò)600h紫外加速老化后BF/PP明顯褪色，表面完整性被破壞。當(dāng)BF添加量為40％時(shí)，BF/PP的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度保留率分別為66.9％和74.9％。利用XPS和FTIR對(duì)老化前后的BF/PP表面進(jìn)行分析，結(jié)果表明:PP的光氧降解導(dǎo)致了表面羰基和羧基的增多，而B(niǎo)F中木質(zhì)素的降解則產(chǎn)生了成醌、羧基、過(guò)氧羥基等發(fā)色基團(tuán)造