Property Comparison of Wood Flour/HDPE and Rice Hull/HDPE Composites after Thermal-oxidation and Water Soaking Treatment

木粉和稻壳粉是制备木塑复合材料( WPC)常用原料.WPC在使用过程中经常受到热和水分的影响,笔者对比研究了稻壳粉/HDPE和木粉/HDPE两种复合材料经历热氧老化和长时间水浸渍后性能的变化规律.结果表明:木粉/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料的弯曲强度和弹性模量都大于稻壳粉/HDPE的；随着热氧老化或水浸渍处理时间的延长,复合材的挠曲性能下降,其中木粉/HDPE复合材的弹性模量下降最为迅速；复合材料表面明度值随着热处理时间的延长而减小,说明颜色变暗,稻壳粉与木粉填充的复合材之间差别不大.通过光学显微镜观察发现,HDPE与稻壳粉或木粉之间都有缝隙存在,为水分和氧气的进出提供了通道.     

氙灯加速老化对复合材料抗弯强度和弹性模量的影响

对两种经氙灯老化后的木塑复合材料进行抗弯强度和弹性模量测试,老化时间分别选取为0h、250h、500h、750h、1000h1、250h和1500h。研究结果表明,两种材料抗弯强度和弹性模量随着老化时间延长而降低,木粉/HDPE复合材料比稻壳/HDPE复合材料抗弯强度高;经方差分析可知＂老化时间＂对材料的抗弯强度和弹性模量有显著影响。     

自然老化对木粉/HDPE复合材性能的影响及添加剂的应用

研究木粉/高密度聚乙烯(WF/HDPE)复合材在不同朝向的自然老化条件下使用时颜色与表面化学成分的变化,并分析采用光稳定剂、抗氧剂和颜料作为防老化剂的效果.户外使用的木粉/HDPE复合材在夏天暴晒1个月颜色就会发生明显变化,南面和东面更加显著,红外分析表明:复合材料表面C=O增加、木材指数下降,有氧化现象发生.人工加速稳定老化检测结果表明:与抗氧剂和光稳定剂相比,颜料的使用对减小变色有明显作用,但颜料、抗氧剂和光老化剂3种助剂对延缓WF/HDPE复合材的抗弯性能下降没有起到明显作用.     

木塑复合材料耐候性能研究进展

木塑复合材料(WPC)的耐候性能决定了材料的户外使用寿命。文中介绍了国内外在WPC耐热氧老化、耐光氧老化、耐真菌腐朽及耐潮湿与冻融性能方面的研究进展。现有研究表明, 热氧老化与光氧老化均使得WPC发生褪色现象, 力学性能下降, 添加抗氧化剂与光稳定剂可分别改善二者对WPC的破坏作用。WPC中木粉含量较高时更易发生真菌腐朽现象, 添加化学防腐剂或其他助剂、木粉改性及涂饰可有效抑制真菌腐朽。WPC的吸水性是其热氧老化、光氧老化、真菌腐朽及冻融循环过程的催化剂。文中还总结了目前WPC耐候性能研究存在的主要问题, 并对其未来趋势进行了展望。     

热氧老化对稻壳粉/高密度聚乙烯复合材料抗弯强度的影响

通过对稻壳粉/高密度聚乙烯复合材料热氧老化研究，得到材料的抗弯强度随老化时间的变化规律。稻壳粉/高密度聚乙烯复合材料在65℃热氧老化条件下，0～12 h期间抗弯强度急剧下降；12～122 h期间抗弯强度呈上升趋势；122 h后抗弯强度趋于稳定。     

马来松香对木粉/HDPE复合材料流变性质的影响

用马来松香对木粉进行流动性能改善处理,与高密度聚乙烯(HDPE)熔融复合,挤出成型制备木粉/HDPE复合材料(WF-HDPE).利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X-射线光电子能谱(XPS)技术,分析经马来松香改性前后木粉表面官能团的变化和元素的变化,采用旋转流变仪研究.WF-HDPE的流变行为.FrIR与XPS分析表明,马来松香分子中的酸酐基团与木粉表面的羟基发生了酯化反应,并且马来松香是以单酯的形式接枝到木粉表面,同时产生一游离羧基.WF-HDPE流变学研究表明:复合材料的复合黏度(η*)、储能模量(G′)和损耗模量(G″)随马来松香用量的增加先减小后增大最后减小,但体系的黏度和模量总体呈下降趋势,木粉经马来松香改性后复合熔体的流变性能显著改善,这不仅有利于提高复合材料的成型加工效率,而且适当的马来松香处理也能够提高复合材料的拉伸强度和弯曲强度,后者被静态力学试验结果所证实.     

核壳结构木塑复合材料抗紫外老化性能试验

以高密度聚乙烯(HDPE)和木粉为主要原料,采用传统木塑复合材料(WPC)制备工艺和共挤出生产工艺,分别制备出均一结构和核壳结构WPC。核壳结构WPC芯层原料配比与均一结构WPC相同(木塑质量比为6∶4),表层则为纯HDPE塑料。将两组材料进行紫外光加速老化试验,并对两组试件的表面颜色、表面形貌、化学基团及抗弯性能分别进行测试和表征。研究结果表明:经2 500 h紫外光照射后,均一结构与核壳结构的WPC表面颜色色差ΔE值分别增加17.59和9.40,核壳结构WPC的抗紫外色变能力明显优于均一结构WPC;电镜照片显示,与核壳结构WPC相比均一结构WPC表面粗糙,在紫外光作用下更容易出现表面裂纹和粉化现象;傅里叶红外光谱分析证明核壳结构WPC表面羟基与羰基基团变化明显低于均一结构WPC,HDPE表层有效延缓了WPC的光氧降解;随着紫外光老化时间延长,两组试件的抗弯性能均呈现下降趋势,经2 500 h老化试验后,核壳结构和均一结构WPC的弯曲强度保留率分别为58.1%和49.7%,弹性模量保留率分别为43.2%和38.0%,表明聚乙烯壳层结构对维持WPC强度有一定的积极作用。     

稻壳粉/聚乙烯复合材料性能的研究

采用稻壳粉对高密度聚乙烯(HDPE)进行改性,研究了稻壳粉用量对复合材料力学性能和吸水率的影响,并观察了稻壳粉在HDPE中的分散情况。结果表明:复合材料的弯曲强度随稻壳粉用量的增加先增加后下降,而拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度则随稻壳粉用量的增加而下降;稻壳粉在HDPE中的分散不均匀,用量较大时易出现聚集现象,两相间的粘接性变差。     

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。     

酚醛树脂浸渍木粉DTA/TG曲线解析

采用差热天平,对木粉、酚醛树脂和酚醛树脂浸渍木粉进行测试,通过DTA/TG曲线解析,展示酚醛树脂浸渍木粉的热解动态,探讨木质树脂复合炭材的构造及性能。     

Effects of Natural Weathering on A Wood Fiber/HDPE Composite and Application of Additives

In this study,the durability of rubber wood(Hevea brasiliensis) which was thermally treated at 170,185,200,and 215℃for 3 h respectively was investigated.The results showed that the durability of heat-treated rubber wood was improved,and the improvement became more obvious with the increase of the treating temperature. When treated at 185℃or lower temperature,the decay resistance of treated wood had no significant improvement.The lowest weight losses were 21.6%and 6.8%after attack by brown rot fungi(Gloeophyllum trabeum) and white rot fungi (Coriolus versicolor) respectively,which were reached by the specimens treated at 215℃.Their resistance to mold fungi was not improved,but the heat-treated wood performed better than untreated wood when both were painted.In field test,the heat-treated specimens exhibited no advantage in termite resistance compared to untreated.     

稻壳形态对稻壳--木材复合材料性能的影响

测试了稻壳形态对稻壳-木材复合材料物理力学性能的影响。试验结果表明，以20网日、30网日和40网目的稻壳为补充材料制备的密度为0．80g／cm^3的板的物理力学性能均达到国标二级品的要求。确立20网目的稻壳适宜于稻壳-木材复合材料。     

淀粉/木粉复合材料的制备与性能研究

以淀粉和木粉为原料,甘油为增塑剂,通过挤出成型制备淀粉/木粉可生物降解复合材料,重点研究淀粉/木粉混合比例对复合材料性能的影响。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和热重分析（TGA）对复合材料进行表征,并对复合材料的力学性能和吸水性能进行测试。实验结果表明：木粉的加入破坏热塑性淀粉的连续性,使复合材料的结晶度增大。复合材料的拉伸强度、吸水率和吸水厚度膨胀率随着木粉比例增大逐渐增大,断裂伸长率却逐渐降低。TGA测试结果表明,随着木粉加入比例增大,复合材料的热分解起始温度逐渐降低,但热分解的终止温度逐渐升高,淀粉和木粉两相依赖性逐渐减弱。     

SEBS-g-MAH和原位接枝MAH对木粉/废旧塑料混合物复合材料力学性能的影响研究

由聚丙烯（PP）、高密度聚乙烯（HDPE）和聚苯乙烯（PS）组成的混合废旧塑料与木粉经高速混合机混合后,采用双螺杆/单螺杆串联挤出机组制备了木粉/混合废旧塑料复合材料。探讨了马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS-g-MAH）和原位接枝马来酸酐（MAH）对木粉/混合废旧塑料复合材料力学性能的影响。结果表明,与使用MAH和DCP的原位反应共混相比,SEBS-g-MAH显著提高了复合材料的抗冲击性能,但对拉伸和弯曲性能的改善不如原位反应共混显著。总的来说,混合废旧塑料制备的复合材料的力学性能要低于纯塑料混合物制备的复合材料,尤其是拉伸断裂伸长率。微观形态研究表明,添加SEBS-g-MAH和原位接枝MAH均可提高木粉与塑料混合物之间的界面相容性,但与添加SEBS-g-MAH相比,原位接枝MAH能更好的改善PP、HDPE、PS与木粉之间的界面结合。原位接枝MAH可被看作是一种改善木粉与塑料混合物间界面相容性的有效途径。此外,采用动态力学分析（DMA）进一步表征了复合材料的储能模量和阻尼因子。     

聚合物基/稻壳粉复合材料的表面改性研究

使用JC2000A型接触角测量仪测试并研究了蒸馏水和甘油两种液体在稻壳粉填充聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)复合材料表面的接触角.研究表明:通过酸碱处理可明显改变接触角及其随时间变化的规律;其中效果最好的是以水作为探测液时,经酸处理后的PE/稻壳粉复合材料.通过方差分析得知表面改性处理方式对接触角有相当显著的影响.     

Synergistic effect of melamine polyphosphate and aluminum hypophosphite on mechanical properties and flame retardancy of HDPE/wood flour composites

In this paper, the influence of melamine polyphosphate (MPP) and aluminum hypophosphite (AHP) on mechanical properties, flame retardancy and thermal degradation of high-density polyethylene/wood flour composites (HDPE/WF) was investigated. The synergistic effect of MPP and AHP was investigated. Polyethylene grafted with maleic anhydride (PE-g-MAH) was used as coupling agent. The experimental data demonstrated that the HDPE/WF composites with 35 wt% MPP/AHP (3:2) could achieve a LOI value of 29.6 % and UL-94 V-0 rating. In addition, the cone value also revealed that the heat release rate and the smoke production rate were clearly reduced. SEM results showed that the synergistic system (MPP/AHP = 3:2) could form a dense and thick char layer and good adhesion between wood flour and HDPE matrix, which prevented the transfer of heat flux and fuel gases. Incorporation of MPP and AHP improved the thermal stability of HDPE/wood flour as observed from the thermogravimetric analysis results and also enhanced the thermal resistance of char layer at high temperature based on scanning electron microscopy observation.     

Properties of PP/wood flour/organomodified montmorillonite nanocomposites

In this research, composites based on polypropylene (PP), beech wood flour, and organomodified montmorillonite (OMMT) were prepared and characterized for their properties. The blend nanocomposites were prepared by melt mixing of PP/WF at 50% weight ratios with various amounts of OMMT (0, 3, and 6 per hundred compounds (phc)) in a Hakee internal mixer. Then the samples were made by injection molding. The influence of organomodified montmorillonite contents on clay dispersion, physical and mechanical properties of PP/wood flour composites were investigated. Results indicated that the flexural strength and modulus, tensile strength and modulus increased by addition of 3 per hundred compounds (phc) of organomodified montmorillonite (OMMT), but decreased with 6 phc OMMT addition. However, impact strength, water absorption and thickness swelling of the composites decreased with increasing nanoclay loading. X-ray diffraction patterns (XRD) and transmission electron microscopy (TEM) revealed that the nanocomposites formed were intercalated. Also, morphological findings showed that samples containing 3 phc of OMMT had higher order of intercalation.