MAPP-g-PEG增容聚丙烯木塑复合材料的研究

为了增强木粉与聚丙烯间的相容性,改善木塑复合材料的性能,制备马来酸酐接枝聚丙烯接枝聚乙二醇(MAPP-g-PEG)作为增容剂添加到聚丙烯木塑复合材料中,考察增容剂对制备的木塑复合材料的静曲强度、弹性模量、缺口冲击强度及吸水厚度膨胀率等指标的影响,采用扫描电镜观察材料的断面形貌.结果表明,添加MAPP-g-PEG增容剂后,木塑复合材料的静曲强度、弹性模量升高,缺口冲击强度增强,吸水厚度膨胀率降低.聚丙烯基体与木粉填料的界面结合紧密,且填料分散均匀,很好地改善了聚丙烯木塑复合材料的性能.     

木纤维/聚丙烯复合材料界面相容性及增韧改性的研究

为了改善木纤维与聚丙烯之间的界面相容性,提高木塑复合材的刚度和韧性,该文利用马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）及马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯苯乙烯嵌段共聚物（SEBS-g-MAH）对其进行增强和增韧改性.静态力学性能测试结果显示,分别添加适量的PP-g-MAH及SEBS-g-MAH后,复合材料的力学性能有了明显的提高.通过动态力学分析和扫描电子显微镜分析,证明了木纤维与聚丙烯之间的界面结合有了明显的改善,添加PP-g-MAH和SEBS-g-MAH增强了木纤维和聚丙烯基体之间的粘合性,使两相结合得更加紧密,进而提高了木塑复合材的力学性能.      

木粉-HDPE复合材料的单板贴面效果研究

本研究在单板与木塑复合材料中间添加含有马来酸酐接枝聚乙烯（MAPE ）的薄膜,采用热压成型工艺制备单板贴面木塑复合材料,研究不同木粉含量木塑复合材料的贴面效果。结果表明,黏结层中加入MAPE后,单板与木塑复合材料之间的黏结性能明显提高,耐热、耐水性能优良;当木塑复合材料中HDPE含量为30％、黏结层中MAPE含量为HDPE含量的2％时,贴面木塑复合材料的表面胶合强度最大,为1.68 MPa,单板没有出现浸渍剥离现象。     

聚碳酸亚丙酯/热塑性淀粉的制备及表征

聚碳酸亚丙酯/热塑性淀粉复合材料(PPC/TPS)是可降解材料。制备该材料需要加入增容剂,增加亲脂的PPC与亲水的TPS间的相容性。文献报道以酸酐为增容剂制备PPC/TPS。本文以马来酸为增容剂熔融挤出制备PPC/TPS(MPPC/TPS)。作为对比,制备了无增容剂的PPC/TPS和以马来酸酐为增容剂的PPC/TPS(MAPPC/TPS)。扫描电镜显示马来酸是有效的增容剂,且增容效果优于马来酸酐。用差示扫描量热法(DSC)表征材料的玻璃化转变温度。MPPC/TPS的机械性能优于PPC/TPS和MAPPC/TPS。在马来酸或马来酸酐存在下,PPC与淀粉主要发生酯交换反应,形成淀粉-gPPC接枝共聚物。淀粉-g-PPC提高了PPC与TPS的相容性。分析讨论了PPC与TPS在挤出反应的加工过程中的增容机理。     

聚苯乙烯基发泡木塑复合材料的制备与性能

采用偶氮二甲酰胺作为发泡剂、木粉和聚苯乙烯树脂为主要原料,通过自由发泡挤出成型法制备聚苯乙烯基发泡木塑复合材料,研究木粉粒径、偶联剂以及成核剂对复合材料的泡孔形态、泡孔分布、力学性能和表观密度的影响。结果表明:较小粒径(80目d≤120目)的木粉能够赋予复合材料更好的泡孔形态、更大的泡孔密度、更均匀的泡孔分布和更高的力学强度,与采用40目d≤80目木粉的复合材料相比,弯曲强度和拉伸强度分别提高了21.9%和47%。1200目滑石粉是适宜的成核剂,能有效地提高泡孔的密度,降低复合材料的表观密度。偶联剂马来酸酐接枝聚苯乙烯的添加,不仅改善了发泡复合材料的力学性能,而且使泡孔的平均直径更小;而加入硅烷偶联剂的发泡复合材料的泡孔平均直径较大,力学性能表现较差,但具有较低的表观密度。     

偶联剂对竹塑复合材料界面及热稳定性的影响

为研究马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)、马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)、超分散包覆剂(YB-510)等3种偶联剂对竹塑复合材料界面及热稳定性的影响,利用环境扫描电子显微镜((ESEM))观察了竹塑复合材料的断面微观形貌,利用热重—差热联用热分析仪(TG-DTA)分别分析了纯竹粉、低密度聚乙烯树脂(LDPE)及加入不同偶联剂后的竹塑复合材料的热失重(TG)曲线和一阶微分(DTG)曲线。结果表明,添加3种偶联剂后,竹粉都能够均匀地分散在LDPE塑料基体中;MAPE可以提高竹塑复合材料的热稳定性,MAPP对复合材料的热稳定性没有明显影响,而YB-510对竹塑复合材料的热稳定性具有不良影响。     

3种阻燃剂对聚乙烯基木塑地板性能的影响

为进一步拓展木塑复合材料应用领域,提高其使用安全性,研究3种阻燃剂对聚乙烯(PE)基木塑地板燃烧性能和力学性能的影响。结果表明:添加阻燃剂后,木塑地板其24.0 h吸水率、弯曲破坏载荷和烟密度等级都达到GB/T 24508-2009《木塑地板》和GB 8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》的要求;与对照试件相比较,木塑地板的氧指数提高了25.2%~34.4%,吸水率提高了47.0%~152.0%,弯曲破坏载荷降低了10.5%~27.4%;其中添加阻燃剂FR-C的氧指数和弯曲破坏载荷最大,添加阻燃剂FR-B的烟密度等级和24.0 h吸水率最小。总的来说,添加阻燃剂可以有效提高木塑地板阻燃性,但对板材的物理力学性能有不利影响。同时烟气是火灾中致死的主要原因,木塑地板的产烟毒性有待进一步研究。     

竹粉增强聚丙烯复合材料的吸水性和表面润湿性

研究了竹粉用量和马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)、硅烷(KH570)、钛酸酯(DN301)和铝锆(TL-4)偶联剂对竹粉增强聚丙烯发泡复合材料吸水性和表面润湿性的影响,材料表面的动态润湿性采用数学模型表征.结果表明,竹粉用量的增加会提高材料的吸水性和润湿性;偶联剂的加入会提高材料润湿性、降低其吸水性,且MAPP改善效果最佳,其次是KH570和TL-4,最后是DN301;竹粉用量为50份,未加偶联剂,1080 h后材料的吸水率为7.655%,添加偶联剂后,吸水率降低到1.646%-2.112%,竹粉用量为90份时,吸水率又增加到3.42%;竹粉用量为10-90份时,蒸馏水和甘油在材料表面的接触角衰减速率(K值)分别为0.0053-0.0081和0.0074-0.0103,加入偶联剂后,K值增大50%-67.7%.     

桉木单板/聚丙烯膜复合材料的制备工艺及力学性能

为有效、合理地利用人工林速生材桉木,用塑料替代甲醛类胶黏剂,解决污染问题,以桉木单板和聚丙烯膜为原材料制备木塑复合材料,采用热—冷压制备工艺,分析了热压温度、压力及时间与塑料添加量对复合材料力学性能的影响,并确定了制备此类材料的最优工艺:热压温度180℃、热压压力0.9 MPa、热压时间420 s、塑料添加量150 g/m2;用该工艺制备的材料,物理力学性能达到或优于GB/T 9846.3—2004 I类胶合板标准。结果表明:用桉木单板和聚丙烯膜制备木塑复合材料是可行的,无游离甲醛释放。     

NR/PE共混型吸水膨胀热塑性弹性体的制备及其性能研究

以天然橡胶和聚乙烯为原料,采用动态硫化的方法制备共混型热塑性弹性体,并加入吸水树脂聚丙烯酸钠(PAANa)和增容剂苯乙烯-马来酸酐(STAM)共混以制备NR/PE吸水膨胀热塑性弹性体。讨论补强剂的种类及用量,PAANa用量以及吸水树脂的种类对热塑性弹性体力学性能、吸水率和溶胀率的影响。结果表明,随着PAANa加入量的增加,吸水膨胀热塑性弹性体的吸水率增大;拉伸强度增加至最大值后降低;撕裂强度的变化不明显;溶胀率先降低后升高。在吸水树脂加入量一定的情况下,吸水性大的吸水树脂有利于提高热塑弹性体力学性能和吸水率。     

竹粉粒径对竹/聚丙烯复合材料力学性能的影响

以竹粉和聚丙烯粉料为原料,马来酸酐接枝聚丙烯为偶联剂,通过注塑成型制备了竹塑复合材料.研究了不同粒径竹粉对复合材料力学性能的影响.结果表明:不同粒径的竹粉对复合材料拉伸性能、弯曲性能及冲击强度均有显著的影响.竹粉粒径在40～120目时,随着粒径的减小,复合材料的拉伸强度、弯曲强度,以及缺口冲击强度呈逐渐减小的趋势.当粒径达到200目时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度及缺口冲击强度却有所增大.竹粉粒径为20目时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度以及缺口冲击强度均比40目的要低.大粒径竹粉(40目)与小粒径竹粉(200目)填充的复合材料表现出的不同力学性能,可能与竹粉与基体塑料界面结合、纤维形态、表面粗糙度以及内部空隙状况不同有关.     

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

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

抗冲改性剂ACR对发泡木粉-PVC复合材料熔体流变性能的影响

采用旋转流变仪及小振幅流变测量法,研究了冲击改性剂ACR对发泡木粉PVC复合材料熔体流变性能的影响。结果表明:①发泡木粉PVC复合材料熔体表现出黏弹性。②加入5份ACR,发泡木粉PVC复合材料熔体的储能模量G′和损耗模量G″随角频率ω增大而增加;在相同ω时,G′和G″随ACR用量增加而降低;随ω增大,加入ACR使木粉PVC复合材料熔体的弹性响应增加。③加入5份ACR,明显促进了PVC的凝胶化。发泡木粉PVC复合材料熔体的复数黏度η*随角频率ω增大而降低;加入5份ACR,其η*明显高于其他ACR用量的熔体,复合材料的冲击强度增加26％,提高幅度最大。④ACR在改善发泡木粉 PVC复合材料冲击强度和加工流变性能方面,具有添加量少、效果明显的特点。      

紫外线光固化竹粉/丙烯酸酯复合材料的性能

为提高木塑复合材料制备效率、节约能源,丰富和完善木塑复合材料的制备技术,通过紫外线光(UV)固化技术制备竹粉/丙烯酸酯复合材料,并研究了竹粉含量对竹粉/丙烯酸酯复合材料动态力学性能、弯曲性能、吸水率的影响。结果表明,竹粉与丙烯酸酯能较好地生成交联网络结构,改善竹粉/丙烯酸酯复合材料的物理性能,其弯曲性能随着竹粉含量增加而增强,并在竹粉含量20%时达到最大值,之后逐渐变弱。竹粉/丙烯酸酯复合材料的储能模量随竹粉含量增加而增加,但竹粉含量超过20%时其储能模量开始下降;竹粉的加入导致竹粉/丙烯酸酯复合材料的玻璃化转变温度(Tg)从84℃提高到105℃。竹粉/丙烯酸酯复合材料具有良好的耐水性,经沸水浸泡后,其吸水率变化不大。当竹粉含量为20%时,竹粉/丙烯酸酯复合材料具有较佳的物理性能:弯曲强度39.4 MPa,弯曲模量2 800 MPa,吸水率5.95%。     

MAPP对麦秸纤维-聚丙烯复合材料热力学性能的影响

以麦秸纤维为增强材料、聚丙烯为基体物质、马来酸酐接枝聚丙烯（MAPP）为改性剂,制备麦秸纤维-聚丙烯复合材料。利用DMA、DSC、TG和SEM,探讨了MAPP的添加量（质量百分比1%、2%、5%、10%）和麦秸纤维形态（9、9～28、28～35、35目）对麦秸纤维 聚丙烯复合材料的热力学性能和结晶性能的影响。结果表明:①当MAPP的添加量为2%时,麦秸纤维-聚丙烯复合材料的储能弹性模量减小;当MAPP的添加量增加到5%、10%时,复合材料的储能弹性模量增加。②在麦秸纤维-聚丙烯体系内添加MAPP后,麦秸纤维 聚丙烯复合材料的结晶温度提高约1℃,结晶度增加了4%～8%;麦秸纤维以28～35目的形态作为聚丙烯基体的增强材料时,其复合材料的结晶温度为122.7℃,结晶率达到45.8%。③麦秸纤维-聚丙烯复合材料的热分解峰温分别为355和460℃。④麦秸纤维以纤维束的形态分布在基体聚丙烯中起增强作用,在整个体系内,麦秸纤维局部团聚且断裂明显。添加MAPP后,有利于基体物质在麦秸纤维表面的均匀覆盖。      

酸酐改性硫酸盐木质素增强HDPE复合材料的物理力学性能

针对硫酸盐木质素极性高、与HDPE复合难的问题,本研究使用顺丁烯二酸酐（MA）、丁二酸酐（SA）、邻苯二甲酸酐（PA）改性硫酸盐木质素（KL）,并采用注塑法制备KL/高密度聚乙烯（HDPE）复合材料。通过相容性分析模拟了改性KL-HDPE复合材料的相容性,分析复合材料的吸水性和吸水厚度膨胀率,通过三点弯曲表征了复合材料的弹性模量（MOE）和断裂模量（MOR）。结果表明,改性后复合材料的界面相容性提高,与PA改性的KL相比,MA、SA改性的KL与HDPE具有较好的界面相容性。MA、SA改性后的木素-HDPE复合材料吸水速率降低,吸湿尺寸稳定性提高。PA改性的木素-HDPE复合材料吸水速率在前500 h较高,但在500 h以上,随着时间的延长其吸水速率低于未改性木素-HDPE复合材料。其中,MA-PE改性复合材料具有较好的耐水性和吸湿尺寸稳定性。MA、SA、PA改性的木素-HDPE复合材料MOE明显提高,分别提高了71%、42%、17%。MA,SA和PA改性除去了木质素中的大部分羟基,降低木质素的亲水性。改性后的复合材料MOR增加,其中MA改性KL复合材料的MOR增加最显著。     

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。