木粉热处理对WPC耐腐性能及力学性能的影响

采用180、200和220℃分别热处理0、1、2和3 h后的马尾松木粉与高密度聚乙烯(HDPE)复合制备木塑复合材料(WPC),并研究热处理木粉对复合材料的耐白腐、褐腐能力及其弯曲性能的影响,通过环境扫描电镜(ESEM)观察分析WPC试样腐朽前后的表面微观形貌。结果表明,处理温度和时间对质量损失率的影响均显著,菌种的影响不显著;木粉热处理后WPC的质量损失率均有不同程度的降低,且随处理温度的升高、时间的延长,降低幅度明显增大,200℃、3 h处理后的木粉使WPC的质量损失率降低最多,经白腐菌和褐腐菌侵蚀后,分别较对照降低了53.52%和57.83%。腐朽前后WPC试样表面菌丝侵蚀情况的ESEM观察结果也进一步说明木粉热处理具有提高WPC耐腐性能的作用。而木粉热处理使WPC的弯曲强度均有所降低,与对照相比最多降低了4.57%,但弯曲模量总体呈先增后减的趋势,温度和时间对WPC弯曲强度和弯曲模量的影响均不显著。     

木塑复合材料的耐老化性能研究

木塑复合材料的老化性能直接关系其使用寿命和适用范围。该研究使用稻壳、橡胶木锯末和橡胶籽壳分别与回收聚乙烯混合制备木塑复合材料,通过色差分析、红外光谱分析研究了3种木塑复合材料经荧光紫外老化后表面颜色、化学成分的变化。结果表明,经2 000 h老化后,3种木塑复合材料表面均出现褪色、羰基浓度增大,并随着老化时间增加而增加。其中橡胶籽壳基WPCs的变化最大,稻壳次之,橡胶锯末最小。     

尼龙及增容剂对聚氯乙烯木塑复合材料性能的影响

PVC木塑复合材料中添加低熔点尼龙,并引入3种增容剂:马来酸酐接枝EVA(EVA-g-MAH)、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和马来酸酐接枝POE(POE-g-MAH),以提高材料的性能。力学性能测试显示:尼龙及增容剂的添加提高了PVC木塑复合材料的力学性能。其中,EVA-g-MAH的使用效果最为明显,复合材料的冲击强度提高了39.02%,弯曲强度提高了16.37%。动态力学性能测试表明:添加低熔点尼龙及增容剂,不同程度地降低了复合材料的储能模量。转矩流变性能测试表明:低熔点尼龙降低了复合材料的平衡转矩。而EVA-gMAH及POE-g-MAH提高了尼龙-PVC复合材料的平衡转矩,对材料的加工性有不利的影响。扫描电镜分析表明:加入增容剂后,复合材料界面不同程度发生钝化,复合材料相容性提高。吸水率测试结果表明:低熔点尼龙的加入提高了PVC复合材料的吸水率,而增容剂对降低材料吸水率有明显作用。     

木粉改性对木粉-橡胶复合材料界面结合性能的影响

将杨木木材加工中剩余的边角料及木材加工利用不了的枝丫材加工成木粉,对杨木粉进行热处理、碱处理、偶联剂KH550改性处理后,与轮胎橡胶复合制备木粉-橡胶复合材料,分析杨木粉改性后对木粉-橡胶复合材料界面结合以及性能的影响。结果表明:3种改性方法,均不同程度地提高了复合材料的拉伸强度、硬度、回弹性和耐寒性。碱处理的断裂伸长率提高,碱处理和偶联剂处理的耐磨性变好、界面结合更好;热处理大幅度改善了材料的吸水性,其中热处理后24 h的吸水质量增加率只有0.4%,比未处理降低42.86%。     

木质素增强的木塑复合材料性能及微观形貌特征研究

利用碱木质素、桉木粉、高密度聚乙烯和助剂,采用挤出造粒、热压成型的方法制备木塑复合材料,分析研究了碱木质素制备木塑复合材料以及碱木质素含量对复合材料多项性能的影响。结果表明：碱木质素可以作为原料之一用来制备木塑复合材料,在一定添加范围内,制备的木塑复合材料内部结构更为致密、均匀,同时碱木质素的加入还可以提高木塑复合材料的拉伸强度、冲击强度,改善尺寸稳定性。此外,腐朽实验表明,木质素制备的木塑复合材料体现出了更好的耐腐性。综合考虑木塑复合材料的多项指标及木质素的利用率,碱木质素添加量为10%与15%时,制备的木塑复合材料性能较佳。     

水溶性聚磷酸铵对木塑复合材料性能的影响

为了分析聚磷酸铵在热压过程中提高木塑复合材料性能的原理,利用Coats-Redfern方法计算了经阻燃处理的木纤维在热压温度范围内(170～190℃)的表观活化能,利用红外光谱对阻燃和未处理木纤维热压后特征官能团的变化进行了比较,并制备无胶纤维板和木塑胶合板进行性能评价和验证。结果表明:1)阻燃木纤维的表观活化能比未处理木纤维的低;2)热压后,阻燃木纤维中羰基、甲基、醚键等基团都有量的变化;3)阻燃无胶纤维板有较高的抗弯强度;4)阻燃木塑胶合板有较高的干状胶合强度。可见,聚磷酸铵的加入提高了热压过程中木纤维的表面活性,改善了木塑界面的相容性,宏观表现为提高了木塑复合材料的物理力学性能。     

木粉-聚乳酸复合材料的染色及其性能评价

为了丰富木塑复合材料的颜色以扩大其用途,并探索色素对木塑复合材料综合性能的影响及其机理,以毛白 杨木粉和生物降解塑料———聚乳酸为原料,选用3 种食品级色素(胭脂红、柠檬黄、果绿)在不同添加量的条件下制 备染色木粉鄄聚乳酸复合材料。对染色后的复合材料进行耐水洗坚牢度、吸水吸湿性、弹性模量、抗弯强度等物理 力学性能测试,并用红外光谱进行表征。结果表明:1)添加色素可以不同程度地改变木粉鄄聚乳酸复合材料的颜 色,但色素添加量越多,复合材料的耐水洗坚牢度越弱,且高温比室温水浴使材料褪色更加明显。2)添加色素会不 同程度地降低复合材料的抗弯强度,但对材料的弹性模量影响不大。果绿色素添加量为2%时,对复合材料的抗弯 性能影响最小。3)果绿色素添加量为2%时,染色复合材料的吸水、吸湿性最小,与未添加色素的空白组接近。4) FT鄄IR 表明,色素在制造过程中发生了变化或者与木材细胞中的物质产生了反应。5)色素的种类和添加量对木粉鄄 聚乳酸复合材料的染色及物理力学性能均有一定程度的影响。添加果绿色素且当其添加量为2% 时,复合材料的 综合性能达到最优。      

高填充PVC基木塑复合材料的燃烧性能

利用锥形量热仪(CONE)研究了木粉对PVC/木粉复合材料体系(PW)燃烧性能的影响。通过与PVC、加入硼酸锌的PVC和木材对比,结果显示木粉的加入可显著提高PW的成炭率,同时体系质量损失速率、热释放速率、有效燃烧热出现峰值的时间均有所延后,峰值相比PVC体系有所降低,表明PVC和木粉之间存在相互作用,木粉加入对PVC有一定的阻燃作用。通过比消光面积、烟释放速率、总烟释放量以及一氧化碳产率分析了木粉加入对材料烟释放以及CO释放的影响,结果表明木粉的加入也可使复合材料体系烟及CO释放量降低,峰值出现的时间延后,表明木粉的加入对PVC也有一定的抑烟作用。     

木塑复合材料热膨胀性能与弯曲性能研究

以高密度聚乙烯（HDPE）为基体,松木粉为增强项,MAPE为偶联剂,采用注塑法制备WPC,研究其热膨胀性能与弯曲性能,结果表明：木塑复合材料的弯曲强度和弯曲模量较单纯的HDPE有所提高,且随着木粉含量增加而增加;线性热膨胀系数随着木粉含量增加而降低;随着木粉的加入,对WPC长度方向上的热膨胀的限制较宽度方向上更大。     

3种木塑复合材料的耐老化性能比较

木塑复合材料的老化性能直接关系其使用寿命和适用范围。使用稻壳、橡胶木锯末和橡胶籽壳分别与回收聚乙烯混合制备木塑复合材料。通过色差分析、红外光谱分析和差示扫描量热法(DSC),研究了3种木塑复合材料经紫外荧光老化后表面颜色、化学成分及结晶度的变化。结果表明,经2 000 h紫外荧光辐照后,处理B(锯末)ΔL和ΔE值为35和30,处理A(稻壳)为40和37,处理C(橡胶籽壳)为45和43;3种材料表面羰基浓度增大,表面氧化程度加深;紫外荧光辐照1 000 h后,处理B(锯末)结晶度由59.21上升到88.44,增加了49.37%;处理A(稻壳)结晶度由63.53上升到94.00,增加了47.96%;处理C(橡胶籽壳)结晶度由55.42上升到98.35,增加了77.46%。     

Mechanical properties of wood flour/recycled-thermoplastic-blends composites

Mechanical properties of wood flour/recycled-thermoplastic-blends composites     

TDI对聚丙烯/木粉复合材料性能的影响——木粉粒径的影响

采用甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)改性木粉并制备聚丙烯(PP)/木粉复合材料,研究了不同粒径的改性木粉对PP/木粉复合材料力学性能和加工性能的影响。结果表明,TDI可以改善木塑复合材料力学性能和加工流动性;木粉粒径为120目时,复合材料的综合性能较好,其断面结构较为光滑。     

茶粉粒径对茶塑复合体系流变性能的影响

为探明茶粉粒径大小对茶粉/高密度聚乙烯树脂(HDPE)复合体系性能的影响,对复合体系的力学性能进行了表征;通过应变、温度和频率扫描3种方法,测试了复合体系的储存模量(G')和损耗模量(G″)随应变、温度和频率的变化.结果表明,G'和G″均随应变的增大先不变后大幅度下降,G'随温度的增大而降低,G'随频率的增大而增大.应变相同时,复合体系的G'和G″均随茶粉目数的增大而降低;温度和频率相同时,G'均随茶粉目数的增大而降低.结论:茶粉目数为100目时,复合体系的力学性能和耐水性能较好,也更有利于茶粉粒子在基体中的均匀分散;茶粉目数对复合体系线性黏弹区域的范围几乎没有影响.     

P(MAA-co-BA)对PVC-木粉复合材料性能的影响

为改善亲油性的PVC基体与亲水性木粉之间的相容性,用甲基丙烯酸与丙烯酸丁酯共聚物(P(MAA-co-BA))作为PVC-木粉复合材料的相容剂,研究相容剂的用量及木粉的碱预处理对PVC-木粉复合体系性能的影响,并通过FTIR、接触角、DSC、SEM等手段来表征。FTIR表明:改性后木粉与P(MAA-co-BA)发生了化学键合。接触角分析表明:改性后木粉与PVC界面张力下降;P(MAA-co-BA)有利于木粉与PVC界面的改善和相容性的提高,适量的P(MAA-co-BA)可以提高复合材料的力学性能,过量反而降低力学性能;当P(MAA-co-BA)用量为木粉用量的10%时,复合材料的拉伸强度提高了70.9%,冲击强度提高了64.7%;木粉经碱预处理后再用相容剂处理能进一步提高PVC-木粉复合材料的力学性能。DSC表明:改性后木粉与PVC相容性提高。SEM表明:木粉改性后,既改善了在PVC基体中的分散性,又提高了两者的相容性。     

水泥基木纤维复合墙体材料的研究

在水泥和木纤维中加入废旧聚苯颗粒,以浇筑成型的方式制备水泥基木纤维复合墙体材料.研究水灰比、纤维掺量、聚苯颗粒掺量对复合材料性能的影响.结果表明,抗折强度和抗压强度均随水灰比的增加而降低,通过加入木纤维能有效的降低水泥纤维板的密度,因此在保证料浆和易性的前提下,水灰比越小越好.当木纤维掺量在适当范围内,有助于水泥板材抗折强度和抗压强度的提高.极差分析水灰比、木纤维掺量、聚苯颗粒掺量对材料各项性能影响不同,水灰比和木纤维掺量为主要影响因素.SAS分析显示水灰比、木纤维掺量、聚苯颗粒掺量对材料各项性能的影响都是显著的.     

乐东拟单性木兰木材物理力学性质的研究

对福建省南平市延平区23年生以上的乐东拟单性木兰木材的物理力学性质进行测定和分析.结果表明:乐东拟单性木兰木材密度、干缩性、综合强度均属中等水平,其基本密度和气干密度分别为0.579和0.708 g·cm-3,体积干缩系数为0.516,抗弯强度为134.8 MPa,顺纹抗压强度为61.94 MPa,综合强度为196.7...     

木纤维/回收塑料复合材料的燃烧特性研究

该文利用氧指数测定仪、锥形量热仪测定了木纤维/回收塑料复合材料的燃烧性能,并与普通纤维板进行了对比. 结果表明:①和普通纤维板相比,木纤维/回收聚氯乙烯复合材料从点燃时间和平均质量损失速率上表现为热稳定性很差,而热释放速率和平均有效燃烧热等性能较好;木纤维/回收聚丙烯复合材料热稳定性相对较好,但其他燃烧性能都表现很差;②回收聚丙烯和聚氯乙稀作为主要原料制备的木塑复合材料相比,前者热稳定性好,但总体表现为火灾危害性更大;③木纤维/回收聚丙烯复合材料在加入偶联剂PAPI后改变了的燃烧特性,表现为点燃时间延长、有效燃烧热降低、热释放速率提高. 如将木塑复合材料用作室内建筑装饰材料,须考虑对其进行阻燃处理.      

干燥处理材的动态粘弹性

该文采用高温干燥、低温干燥和真空冷冻干燥3种干燥方法分别对杉木人工林木材进行干燥处理。用动态力学分析仪测定了3种干燥处理材在温度-120～250℃,测量频率1、2、5、10 Hz的动态粘弹性。结果表明:①储存模量和损耗模量均表现为高温干燥处理材最大,真空冷冻干燥处理材最小。②高温干燥处理材和低温干燥处理材的损耗模量温度谱中,从高温至低温方向可依次观察到3个力学松弛过程,其分子运动归属分别是木材细胞壁非结晶区中聚合物的微布朗运动、木材细胞壁聚合物分子的扭转振动和木材细胞壁无定型区中伯醇羟基的回转取向运动。③真空冷冻干燥处理材的损耗模量温度谱可观察到4个力学松弛过程,新增加的松弛过程是由木素分子的微布朗运动引起的。这说明木材经过高温干燥或低温干燥处理,由于受到热的作用,木材细胞壁分子链之间可能发生了一定程度的交联,从而限制了木素分子的微布朗运动。