纤维热塑性聚合物热压复合工艺的研究

通过聚乙烯、聚丙烯分别与木纤维复合制板工艺的研究,探讨加入助剂、改变聚乙烯、聚丙烯用量对复合材料力学性能的影响。结果表明:对纤维进行改性处理,可以明显改善木塑复合材料的力学性能;塑料越细且含量为30%时,复合材料基本可达到中密度板国标要求的力学性能指标。     

针状木纤维/HDPE复合材料的力学性能

采用一步法连续挤出技术将杨木针状纤维与高密度聚乙烯(HDPE)进行熔融复合制备木塑复合材料(NF-WPC).用正交试验法分析纤维尺寸、纤维添加量、偶联剂含量和润滑剂含量4个因子对NF-WPC力学性能影响的显著性;用扫描电子显微镜观察分析NF-WPC中木纤维与HDPE的界面结合状况;提出优化的工艺配方并与相同木材含量的木粉/HDPE复合材料进行对比研究.结果表明:针状木纤维的含量对NF_WPC冲击强度影响显著,对弯曲性能和拉伸性能的影响高度显著;偶联剂马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)的添加量对NF_WPC的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度影响显著;在本文的试验范围内,木纤维尺寸和润滑剂石蜡的含量对NF-WPC力学性能的影响不显著.确定的优化工艺配方为:木纤维长度为3～4mm、长径比为8～11,木纤维含量60%,MAPE含量4%,石蜡含量0.3%;采用优化工艺制备的NF_WPC的弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度、拉伸模量和冲击强度分别为58.7 MPa、3.0 GPa、39.6 MPa、4.0 GPa和12.7 kJ·m-2.除冲击韧性略低外,用优化工艺配方制备的NF_WPC其他力学性能均高于用同比例木粉制备的木塑复合材料.     

偶联剂对木塑复合材料拉伸性能与热膨胀性能的影响

以高密度聚乙烯(HDPE 6761)为基体,松木(Pine)粉为增强材料,以MAPE(EpoleneG2608)和MAPP(ExxelorVA1840)为偶联剂采用注塑法制备WPC,测定了不同配比WPC的热膨胀性能与拉伸性能,结果表明:在没有加入MAPE只加入木粉的情况下,WPC的拉伸强度较没有加入任何助剂的HDPE有所下降;偶联剂的加入量按不同配比加入对拉伸模量影响不大;对WPC热膨胀系数主要的影响因素应该是木粉的加入量及塑料基体的种类。     

麦秸/聚乙烯复合材料的研究

以麦秸粉和高密度聚乙烯为主要原料,采用挤出成型方式制备生物质/塑料复合材料的试验结果表明,随着麦秸粉用量的增加,所制成复合材料的弯曲强度、冲击强度、抗拉强度呈下降趋势;麦秸粉粒度为-40 60目时,上述各指标达到最大值;随着MAPE用量的增加,复合材料的弯曲强度和抗拉强度增大,但对冲击强度影响较小.     

聚氯乙烯/聚乙烯蜡接枝马来酸酐/竹粉复合材料制备的研究

用自制的聚乙烯蜡接枝马来酸酐(PEW-g-MAH)改性竹粉填充聚氯乙烯(PVC),制备PVC/PEW-g-MAH/竹粉复合材料.通过正交设计法探讨PEW-g-MAH接枝率及用量、竹粉粒径及用量对复合材料力学性能的影响.结果表明,在100gPVC中,加入用0.3g接枝率为1.16%的PEW-g-MAH改性的0.425mm竹粉30g,可得到力学性能较好的PVC/PEW-g-MAH/竹粉复合材料.其拉伸强度和缺口冲击强度分别由添加等量未改性竹粉体系的28.6MPa和3.05kJ/m2提高到30.01MPa和3.86kJ/m2.     

UV老化后氧化铁颜料着色木纤维-HDPE复合材料的性能变化

探讨了氧化铁颜料对木纤维．高密度聚乙烯复合材耐老化性能的改善作用。采用四种常用的氧化铁颜料与木纤维、高密度聚乙烯和其他加工助剂干混,并用自行设计的双螺杆／单螺杆双阶挤出机组制造木塑复合材料。对该木塑复合材料进行人工加速紫外循环老化处理,用CIE1976L^＊a^＊b^＊表色体系和ASTMD790标准分别对老化前后的材料进行测试,结果显示加入颜料以后木塑复合材料的抗弯弹性模量没有明显的变化,但是弯曲强度都有一定程度的提高。经过2000h人工加速紫外老化以后,不论是颜色要是力学性能都发生了明显的变化。铁红和铁黑着色的试样在整个老化过程中表现较好,颜料添加量约2．28％比较适宜。     

改性剂对木塑复合材料力学性能影响的研究

采用木材纤维,分别与PE、PS、ABS、SAN等热塑性高分子聚合物,经热压复合工艺制成木塑复合板材,通过加入不同的改性剂以及改变改性剂的加入量,研究它们对木塑复合材料力学性能的影响。结果表明:改性剂的加入能使木材纤维与各种热塑性高分子聚合物很好地胶接;改性剂不同对木塑复合材料的性能产生不同的影响;改性剂的加入量为木材纤维用量的5%时,该法制作的木塑复合板材力学性能最佳。     

亚麻屑/高密度聚乙烯复合材料性能研究

采用两步法工艺和设备,按照9组实验配方,在基础配方的基础上,添加铁红和UV531作为添加剂,制备出亚麻屑/高密度聚乙烯复合材料。分析了加入不同添加剂的复合材料老化前后的弯曲性能、冲击性能和密度。实验数据表明,亚麻屑含量为60%、添加抗老化剂UV531的木塑复合材料物理及力学性能较好,得出了加工亚麻屑/HDPE复合材料的最优工艺和实验配方。     

偶联剂对木塑复合材料界面相容性的影响

采用单因子试验法重点研究了钛酸酯和铝酸酯作为木塑复合材料的偶联剂对木塑复合材料界面相容性的影响, 通过ESEM和FTIR等现代分析手段,揭示了两种偶联剂的作用机制和影响规律。研究表明:加入钛酸酯或铝酸酯可改善木塑复合材料的力学性能,且随着钛酸酯或铝酸酯用量增大,木塑复合材料力学性能呈先增大后减小的趋势。加入钛酸酯使木塑复合材料主要力学性能明显增强,加入铝酸酯则略有改善。     

增容处理对废PE木塑复合材料性能和结构的影响

采用熔融共混法制备二次植物纤维／废渣粒子混杂增强废地膜木塑复合材料,考察了增容剂马来酸酐接枝聚乙烯（PE—g—MA）对废地膜混杂木塑复合材料性能和结构的影响。研究表明,PE—g-MA是共混体系的良增容剂,PE—g—MA的加入显著提高了共混体系的力学性能。ATR和DSC分析表明,PE—g—MA的加入有效改善了混杂共混物的界面粘着力,提高了基体的结晶程度。     

二次正交旋转试验对麦秸塑料复合材料冲击强度影响

选用农作物秸秆-麦秸粉和热塑性塑料-高密度聚乙烯（HDPE）为原料，添加马来酸酐接枝聚乙烯（MAPE）为改性剂，利用单双螺杆挤出机组，采用熔融挤出方式制备麦秸塑料复合材料。在其它条件固定的情况下，研究双螺杆挤出机温度、转速和麦秸粉含量等因素对麦秸塑料复合材料冲击强度的影响，设计二次正交旋转回归组合试验方案对双螺杆挤出工艺进行优化。麦秸塑料复合材料的冲击强度与双螺杆挤出机的温度和转速以及原料中麦秸粉添加比例存在一定的相关性，通过试验建立了麦秸塑料复合材料冲击强度（y）对双螺杆挤出机温度（x1）、转速（x2）、麦秸粉比例（x3）三个试验因素之间的正交回归模型方程：y=17．98106—0．82505x1^2-0．94349x2^2-1．00182x3^2；；从模型推知，当温度为160℃、双螺杆转速为30rpm和麦秸粉用量为60％时，冲击强度达到最大值17．98kJ／m2，实验验证结果与模型值相符。研究结果对提高麦秸塑料复合材料冲击强度和优化工艺参数具有重要的指导意义和应用价值。     

Impacts of freezing and thermal treatments on dimensional and mechanical properties of wood flour-HDPE composite

Wood plastic composite (WPC) of wood flour (WF), high density polyethylene (HDPE), maleic anhydride-grafted polyethylene (MAPE) and lubricant was prepared by extrusion, and then exposed to different temperatures to evaluate the effects of freezing and thermal treatment on its dimensional and mechanical properties. At elevated temperatures, WPC expanded rapidly initially, and then contracted slowly until reaching an equilibrium state. Treatment at 52°C and relative humidity of 50% for 16 days improved the mechanical properties of WPC: flexure, tensile strength, and izod unnotched impact strength increased by 8%, 10% and 15%, respectively. Wide-angle X-ray diffraction (XRD) tests showed that the degree of crystalization of HDPE in WPC declined with increasing treatment temperature.     

麦秸秆外表面膜及异氰酸酯对麦秸与LDPE界面结合的影响

采用物理及力学性能以及界面结合形态分析相结合的方法,研究了麦秸秆外表面膜及异氰酸酯(PAPI)对麦秸与低密度聚乙烯(LDPE)两相界面结合的影响.研究结果表明:1.3% PAPI可显著提高麦秸/回收LDPE复合材料干态及 2h 沸水后内结合强度、静曲强度及弹性模量,对24h 吸水厚度膨胀率的降低改善不大;麦秸秆外表面膜具有改善麦秸与LDPE两相界面结合作用;PAPI可将麦秸与回收LDPE、麦秸秆外表面与新LDPE两相界面由相分离转变为相连续.PAPI具有有效改善麦秸与LDPE两相界面结合强度的作用.     

Cement-bonded particleboard with a mixture of wheat straw and poplar wood

We investigated the hydration behavior and some physical/mechanical properties of cement-bonded particleboard (CBPB) containing particles of wheat straw and poplar wood at various usage ratios and bonded with Portland cement mixed with different levels of inorganic additives. We determined the setting time and compression strength of cement pastes containing different additives and particles, and studied the effects of these additives and particles on thickness swelling, internal bond strength and modulus of rupture of CBPB by using RSM (Response Surface Methodology). The mathematical model equations (second-order response functions) were derived to optimize properties of CBPB by computer simulation programming. Predicted values were in agreement with experimental values (R2 values of 0.93, 0.96 and 0.96 for TS, IB and MOR, respectively). RSM can be efficiently applied to model panel properties. The variables can affect the properties of panels. The cement composites with bending strength > 12.5 MPa and internal bond strength > 0.28 MPa can be made by using wheat straw as a reinforcing material. Straw particle usage up to 11.5% in the mixture satisfies the minimum requirements of International Standard, EN 312 (2003) for IB and MOR. The dose of 4.95% calcium chloride, by weight of cement, can improve mechanical properties of the panels at the minimum requirement of EN 312. By increasing straw content from 0 to 30%, TS was reduced by increasing straw particle usage up to 1.5% and with 5.54% calcium chloride in the mixture, TS satisfied the EN 312 standard.     

麦秸/塑料复合材料的热反应特征及复合工艺

本研究用差示扫描量热法(DSC)测定和分析了麦秸/塑料复合材料的热反应特征，并通过试验探讨了麦秸与塑料之间的复合工艺。结果表明，麦秸、塑料以及麦秸/塑料复合材料三者的热反应特征各不相同，由此可了解麦秸和塑料之间的反应状况，说明用麦秸和塑料制造麦/塑复合材料是可行的。     

基于表面处理的麦秸人造板力学性能研究

采用碱溶液对麦秸原料进行处理,以期改善其表面润湿性,提高与胶黏剂的结合强度。基于扩散-渗透理论,对碱溶液的处理效果进行了评价,并用处理过的麦秸压制刨花板。检测结果表明:与未处理麦秸刨花板相比,处理后板材的静曲强度、弹性模量略有下降,但内结合强度提高,吸水厚度膨胀率降低,各项指标均达到相关国家标准要求。     

麦秸/石膏复合材的工艺研究

以麦秸和石膏为原料,采用铺装生产工艺,通过单因子试验,研究原料形态、料膏比、乳白胶加入量和原料预处理方式等工艺因子对麦秸/石膏复合材性能的影响,并利用体视显微镜和扫描电子显微镜观察复合材的胶接状况。结果表明:料膏比10%、原料筛网目数10～20目、乳白胶的加入量12.5%、麦秸经热水处理3h,所制备的麦秸/石膏复合材各项物理力学性能较佳,指标可达到LY/T1598—2002石膏刨花板标准合格品的要求。     

麦秸/塑料复合材料的初步研究

通过试验，研究了影响麦秸／塑料复合材料强度的主要因素，即麦秸与塑料的比例、麦秸粉末的粗细以及塑料种类与产品性能之间的关系。试验结果表明：用麦秸和塑料混炼生产麦秸／塑料复合材料是可行的。     

秸秆刨花板性能分析

对普通木质刨花板、麦秸刨花板及稻草刨花板进行了密度、含水率、吸水厚度膨胀率、静曲强度和弹性模量、内结合强度、表面结合强度及握钉力的测试,结果表明,麦秸刨花板在强度方面不及木质刨花板,稻草刨花板在抗弯性能上也无法满足要求,两种秸秆板的握钉力都较差。产生上述差距的关键原因是板坯的密度,另外,与原料形态、加工工艺、机械设备等也有关系。