MAPP改性木粉/聚丙烯复合材料的物理力学性能

木塑复合材料的界面相容性是决定其性能的关键因素,通过添加偶联剂的方法能够改善其界面相容性,从而提高其性能。通过测定毛白杨木粉/聚丙烯复合材料的物理力学性能来研究木粉含量和偶联剂添加量对木塑复合材料物理力学性能的影响,为进一步研究木塑复合材料的界面相容性提供理论依据。研究结果表明:随着木粉含量的增加,复合材料的物理力学性能下降,并且在高木粉含量阶段影响显著;高木粉含量复合材料的性能较差,添加MAPP能显著改善其物理力学性能。     

Effect of chemical modification on the properties of wood/polypropylene composites

对以铝酸酯为偶联剂对木粉进行表面改性处理后制备的木粉/聚丙烯复合材料的力学性能和形态学特征进行了研究。结果表明:铝酸酯偶联剂可以增加木塑复合材料的抗冲击强度,但会对复合材料的抗拉强度和抗弯强度造成负面的影响。对木塑复合材料的动态力学性能和微分扫描热量分析研究表明,以铝酸酯作为偶联剂,对木塑复合材料的储存模量和损失模量有少许增加,同时可降低材料的熔点和熔解热。利用扫描电镜观察木塑复合材料的木材与塑料界面发现,经铝酸酯处理过的木材与聚丙烯复合界面之间具有更好的相容性。这些研究结果表明,在木塑复合材料制造过程中利用廉价的铝酸酯作为木材化学改性剂,对改善复合材料的性质同样起作良好的作用。图6 表2 参16。     

木粉加入量对木／塑复合材料性能影响的研究

研究了聚丙烯与木粉以不同比率复合而成的材料的物理力学性能和复合形态特征。结果表明：不同混合比率的聚丙烯与木粉进行复合后所得的复合材料，除冲击强度有所降低外，其它力学性能均比纯聚丙烯的有较大幅度的提高。木粉表面的酯化处理可以改善木塑界面之间的相容性和复合材料的均匀性。在木塑复合过程中木塑之间发生镶嵌现象使木塑之间产生物理结合。     

EPDM-MA对木粉/聚丙烯复合材料性能的影响

采用特定设计的双螺杆和单螺杆串联挤出机组,以挤出的方式制备木粉/聚丙烯复合材料。主要采用静态力学试验、动态力学热分析(DMTA)和扫描电子显微镜(SEM)观察等方法,研究了马来酸酐改性的三元乙丙橡胶(EPDM_MA)对木粉/聚丙烯复合材料的静态力学性能、动态力学性能和吸水性能的影响。静态力学性能试验结果表明:添加适量的EPDM_MA有利于提高木粉/聚丙烯复合材料的拉伸和弯曲强度,冲击强度的提高最为显著,但EPDM_MA的添加对复合材料的模量有不利影响。动态力学性能分析结果表明:复合材料的储能模量(E′)和损耗因子(tanδ)的峰值均随EPDM_MA加入量的增加而降低,后者说明EPDM_MA改善了木粉与聚丙烯的界面结合;EPDM_MA的加入,使得复合材料的主转变温度略向高温方向移动,并且在-50℃左右的低温区出现了次级转变峰,表明EPDM_MA对复合材料的热性能产生影响,尤其有利于改善其耐低温冲击性能。SEM研究结果表明:EPDM_MA的添加不仅提高了木粉和聚丙烯的界面结合,并且以直径约为0·1~1μm的球状粒子形态分散于聚丙烯中,能够通过自身的塑性变形而提高复合材料的抗冲击性能。EPDM_MA的添加,有效降低了复合材料的吸水性。     

再生聚丙烯/木粉复合材料性能研究

研究木粉用量、PP-g-MAH相容剂、WBG晶型改性剂，对再生聚丙烯／未粉复合材料性能和结构形态的影响。试验结果表明：PP-g-MAH能增加木塑复合材料的相容性，提高木塑复合材料的性能；适量木粉能提高复合材料的拉伸模量、弯曲性能和热变彤温度，但材料的冲击强度和断裂伸长率有所降低。添加WBG晶型改性剂，能改善复合材料的晶体结构，提高材料的塑性。     

木塑复合板主要工艺对材料性能的影响

研究了木粉与聚丙烯为主要原料的复合材料的主要力学性能和尺寸稳定性.实验结果表明:热压时间对复合材料的力学性能有一定的影响,加压时间为9min,复合板的力学强度较优,吸水厚度膨胀率小;木塑配比对复合材料的力学性能有较大的影响,随着配比的增加,板性能呈现逐渐下降的趋势;配比对吸水厚度膨胀率影响明显,木粉的比例越高,吸水厚度膨胀率越高.     

新型木塑复合材料成型工艺的研究

木塑复合材料是以木材或各种木质纤维素纤维材料为基体 ,通过与塑料以不同复合途径形成的一种新型材料。文章介绍了平压法木塑复合材料成型工艺 ,研究了成型过程中板坯的流动性和粘结性 ,探讨了塑料与木质碎料的混合比对木塑复合材料力学性能的影响。结果表明将塑料先加入一定量的木粉或将木质材料与混炼后的塑料混合后压制成型 ,材料可以具有良好的力学性能     

木塑复合材料加工因素优势分析

在不同工艺条件下进行木塑复合材料加工试验,得到其不同试验条件下的力学性能;采用灰色关联分析的方法,分析了不同工艺条件对木塑复合材料力学性能的影响。结果表明,运用灰色关联分析方法分析不同木塑复合材料生产工艺对材料力学性能的影响具有可行性,同时提出一种新的木塑复合材料生产工艺分析方法。     

回收聚丙烯-木纤维复合材料的制备及性能

利用回收聚丙烯和木纤维为原料制备木塑复合材料,分析聚丙烯加量、补强剂种类、产品密度和纤维形态等对材料性能的影响.结果表明:增大聚丙烯比例能大幅提高物理力学性能;补强剂能明显改善所测性能;板材密度对提高抗弯性能最有效;中粗纤维制备的复合材料抗弯性能最好,但内结合强度相对最低.本研究范围内最佳工艺参数为:聚丙烯40%、PAPI 2%,板材密度1.05 g/cm3和采用中粗纤维.     

不同改性剂对木塑复合材料性能的影响研究

采用木材纤维分别与PE、PS、ABS、SAN四种塑料制成木塑复合材料，根据物理力学性能的检测，研究了不同改性剂对木塑复合材料性能的影响。结果表明：加入改性剂能改善木材纤维与所用塑料交接性能，改性剂可以提高复合材料的力学强度；不同的改性剂对复合材料的性能产生不同的影响，异氰酸酯胶改性效果比较好。木塑复合材料既保持了木质材料原来的优良品质，又具有塑料的一些特性，其防水性、尺寸稳定性、力学强度等指标均有较大改善。图5参6。     

偶联剂对木塑复合材料耐久性能的影响

研究了马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)对木塑复合材料的吸水性、耐白腐性、耐褐腐性等性能的影响。试验表明,添加MAPP的木塑复合材料的饱和吸水率小于未添加MAPP复合材料的饱和吸水率,但均远远小于木材的饱和吸水率;MAPP的酐官能团和毛白杨木粉的羟基发生了酯化反应,减少了羟基数量,从而抑制了吸水后的厚度膨胀;木塑复合材料的耐白腐性和耐褐腐性远远高于毛白杨,木塑复合材料表面孔洞随木粉含量的增加而增多,菌丝覆盖且表面更加不平整,耐白腐性和耐褐腐性降低。     

木塑复合材料阻燃改性中的主要影响因素

研究了木塑复合材料阻燃改性中的3个重要因素,即木塑比例、阻燃剂种类和阻燃剂的添加量对其性能的影响。结果表明:木塑比例对材料的综合性能影响最大,木粉与塑料的比例提高时,材料的耐水性能提高,而材料的阻燃性能降低,静曲强度降低;在不同种类的阻燃剂对材料的阻燃性能改性实验中,复合磷氮类阻燃剂效果最佳;阻燃剂的添加实验表明,随着阻燃剂添加的量增加,材料的阻燃性能提高,内结合强度加大,而耐水性能降低。     

PET纤维增强聚苯乙烯/木粉发泡复合材料力学性能分析

将短切聚酯纤维(PET纤维)作为增强材料添加到回收聚苯乙烯(PS)中,采用热压方式制备聚苯乙烯/木粉复合材料,并使用偶氮二甲酰胺(AC)发泡剂对其进行发泡处理,探讨PET纤维的长度和添加量对聚苯乙烯/木粉发泡复合材料力学性能的影响。通过对试样进行弯曲、拉伸、冲击性能和SEM扫描电镜的分析可知,在本试验研究范围内,当PET纤维添加量为6%、纤维长度为4 mm时,能显著改善复合材料的综合力学性能。     

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.     

聚丙烯与木纤维的复合研究

通过检测以木纤维和聚丙烯为原料制造的木塑复合材料的抗拉强度,研究了木纤维和聚丙烯的复合性能,并分析了木纤维与聚丙烯的质量比、马来酸酐改性聚丙烯及偶联剂对复合材料抗拉强度的影响.试验结果表明,当聚丙烯与木纤维的混合比为10∶3、偶联剂加入量约为聚丙烯质量的3%～5%时,木塑复合材料的抗拉性能最佳.     

微发泡木塑复合材料耐腐性能的研究

研究了5种不同木塑比的木塑复合材料的天然耐腐性能。结果表明:①木塑复合材料的天然耐腐性能为强耐腐等级,受菌侵染后质量损失率随着木粉含量的提高而增大,但均小于3.5%,方差分析表明,木粉含量对试件质量损失率的影响高度显著,指数函数y=a×exp(x/b)+c对5种木塑材料的平均质量损失率拟合结果较好,决定系数R2为0.923 58;②通过SEM和DSC分析,木塑材料受菌侵染后,主要是木质材料受到了破坏。     

三种塑料与木纤维复合性能的研究

选用线性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)为原料,以2种比率与木纤维复合,用热压法制备了3种木塑复合材料,分析了塑料种类对复合材料的物理力学性能的影响.结果表明,LLDPE与木纤维的复合性能最好,其复合材料的抗冲击性好,但弯曲强度和弹性模量最低;PS与木纤维的复合性最差,其复合材料抗冲击性很差,但弯曲强度和弯曲弹性模量高;木纤维与PP复合材料的综合性能最佳.由此提出用LLDPE与PS共混改性制造木/塑复合材料的设想.     

木塑复合工艺因子对复合材料性能的影响

选用2种人工林木材(马尾松与杨木)和3种废弃塑料(聚乙烯、聚丙烯及聚苯乙烯)为原料,采用木材与塑料冷混-热压工艺,通过正交试验研究不同树种、木材组元形态、补强剂、塑料种类、板材密度及不同木塑混合比等复合工艺因子对木塑复合材料性能的影响.结果表明树种、木材组元形态、塑料种类、木塑复合比例、板材密度与补强剂等复合工艺因子对木塑复合材料性能有不同程度的影响;提高塑料在木塑复合材料中的比例也可以达到与添加酚醛补强剂同样或更好的结果;以杨木原料、细长刨花形态、聚丙烯塑料、板材密度为1g*cm-3等为最佳复合工艺因子,制成的复合材料性能达到或超过相关普通刨花板,包括室外结构用刨花板性能指标.     

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。     

木粉/PVC复合材料挤出流动性的影响因素

研究木粉的粒径、添加剂的种类及配比等因素,对木塑复合材料挤出流动性的影响.结果表明:木粉粒径越小,复合物料在挤出过程中的流动性能越差,所制备的木塑复合材料色差越大,且产品材色越深.综合考虑加工特性和制品材色,宜选用木粉粒径45～60目；并添加稀土热稳定剂及铝酸酯偶联剂,可以提高物料的挤出流动性.