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。     

偶联剂含量对植物纤维/高密度聚乙烯复合材料力学性能的影响

固定植物纤维和高密度聚乙烯比例为4:6,在一定挤出工艺条件下,制备植物纤维/高密度聚乙烯复合材料,研究偶联剂含量对稻草/高密度聚乙烯复合材料和玉米秸秆/高密度聚乙烯复合材料力学性能的影响.结果表明:偶联剂质量分数为3%时,复合材料的弯曲强度较好,稻草/高密度聚乙烯的弯曲强度提高了50.92%,除去秸叶和秸穰的玉米秸秆/高密度聚乙烯的弯曲强度提高了66.69%;偶联剂质量分数为6%时,复合材料的拉伸强度较好,稻草/高密度聚乙烯的拉伸强度提高了19.44%,除去秸叶和秸穰的玉米秸秆/高密度聚乙烯复合材料的拉伸强度提高了35.18%.     

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。     

木粉热处理对木塑复合材料性能的影响

为研究热处理木粉对木塑复合材料吸水性能和力学性能的影响,分别将180、200和220℃热处理0、1、2和3 h后的杉木木粉与高密度聚乙烯( HDPE)复合制备木塑复合材料( WPC),并对其吸水性能和力学性能进行测定,通过环境扫描电镜( ESEM)观察材料拉伸断面的形貌。结果表明,随着处理温度的升高和时间的延长,木粉的吸湿性减小, WPC的吸水性明显降低,而WPC的力学性能除冲击强度逐渐降低外,拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量总体呈先增大后降低的趋势。与对照相比,180℃热处理1－3 h的木粉基本上使WPC的弯曲性能和拉伸强度有不同程度的增加,200℃热处理木粉,随时间延长, WPC除弯曲性能仍增加外,拉伸强度和冲击强度逐渐降低,进一步提高木粉的处理温度会使WPC的力学性能降低明显,220℃处理3 h 的木粉使 WPC 降低最多,分别较对照降低34.85％、12.85％、8.31％和4.24％, WPC拉伸断面的ESEM图中两相界面结合情况的变化基本反映了各力学性能的变化。     

KH-550含量对茶梗粉/HDPE性能的影响

为探明硅烷偶联剂KH-550对茶梗粉/HDPE复合材料相容性与分散性的改善效果,用国家标准方法和HAAKE MARSⅢ旋转流变仪对复合材料的力学性能与流变性能进行了研究。结果表明,KH-550含量为1.8%时,复合材料的力学性能与耐水性能较好;相同应变条件下,复合材料的储存模量和损耗模量均随KH-550的增加而降低,当KH-550含量为1.8%时,复合材料的储存模量和损耗模量均达到最小值;相同温度和频率条件下,复合材料的储存模量随KH-550的增加而减小,且均在KH-550含量为1.8%时达到最小值。KH-550含量为1.8%时,复合材料的力学性能、耐水性能、界面相容性以及分散性等综合性能较好。     

界面相容剂对LLDPE/木纤维复合材料力学性能的影响

采用三步法合成了4种烷基磷酸羟甲基脒基脲，合成产率高。研究了烷基磷酸羟甲基脒基脲、硅烷偶联剂、聚乙烯醇(PVA)、苯丙乳液和马莱酸酐接枝聚乙烯界面相容剂对LLDPE-木纤维复合材料的力学性能的影响。实验结果表明，与低分子偶联剂(硅烷偶联剂)相比，烷基磷酸羟甲基脒基脲，特别是异辛基磷酸酯羟甲基脒基脲(C8P)，有较好的改善作用，但其效果不如高分子型界面改性剂马莱酸酐接枝聚乙烯的作用。     

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。     

竹质纤维-HDPE复合材料的力学和热性能研究

为评估造纸废弃竹屑增强高聚物制备竹塑复合材料的可行性,采用竹粉、竹屑、竹浆纤维、竹屑+ 竹浆纤维共 混4 种竹质纤维,分别以50%的质量比增强高密度聚乙烯(HDPE)制备竹质纤维-HDPE(竹塑)复合材料,并对比分 析了竹屑-HDPE 复合材料与其他3 种竹塑复合材料的力学和热性能。结果表明:与常规的竹粉-HDPE 复合材料相 比,竹屑-HDPE 复合材料有较好的拉伸性能,但是弯曲性能较差。其拉伸强度和模量分别比竹粉-HDPE 复合材料 提高了45.94%和114.09%;而弯曲强度和模量分别比竹粉-HDPE 复合材料降低了8.08% 和17.64%。竹屑- HDPE 复合材料有较好的热性能,与竹粉-HDPE 复合材料相比,其起始热分解温度提高了21.23 ℃,力学松弛峰 值温度提高了10.44 ℃。      

火力楠人工林木材物理力学性质的研究

为掌握火力楠人工林木材的性质,为其木材利用提供科学指导,对火力楠人工林木材的主要物理力学性能指标进行了测定分析。结果表明,火力楠人工林木材的基本密度、气干密度以及全干密度平均分别为0.531、0.641 g·cm^-3和0.596 g·cm^-3,弦向、径向和体积气干干缩率平均分别为3.9%、2.7%和6.5%,对应的干缩系数平均分别为0.346%、0.239%和0.576%,差异干缩为1.444,属密度适中、干缩性小的一类木材;木材端面、弦面和径面硬度平均分别为5 989、4 847 N和4 829 N,抗弯强度、弹性模量、顺纹抗压以及冲击韧性平均分别为117.2 MPa（3级）,10.61 GPa（3级）、57.8 MPa（3级）和55 kJ·m^-2（2级）,综合强度达175 MPa,综合品质系数达3 295.7×10⁵ Pa,属高等级材。     

广东琼楠木材物理力学性能研究

为掌握广东琼楠木材的性质,对广东琼楠木材的物理力学性能进行测定、分析及评价。结果表明：广东琼楠木材的基本密度、气干密度以及全干密度分别为0.649、0.738 g/cm³和0.700 g/cm³;径向、弦向和体积气干干缩率分别为2.982%、4.239%和7.242%,差异干缩为1.421,属中等密度、干缩性小的木材。木材端面、弦面和径面硬度分别为7110、5010 N和4770 N,顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量和冲击韧性分别为58.9、127.1 MPa、12.81 GPa和100 kJ/m²。木材综合品质系数为2520×10⁵ Pa,属于高等级材;木材综合强度为186 MPa,属高强度材。     

福建含笑木材物理力学性质的研究

对福建含笑木材物理力学性质进行测定和分析结果表明:福建含笑木材质轻、变形小、耐水湿,其气干密度为0.473g/cm3,基本密度为0.414g/cm2,体积干缩系数为0.242,顺纹抗压强度为41.85 MPa,抗弯强度为92.41MPa,综合强度为134.26MPa,接近中等.该研究结果解决了福建含笑营林和木材利用上的一个基础性问题.     

福建秃杉木材物理力学性质的研究

福建珍稀速生树种──秃杉木材物理力学性质的测定与分析并将结果与福建南平杉木比较结果表明：秃杉木材组织较疏松，重量轻，其力学性能能满足承重构件的最低等级要求．研究结果为秃杉木材的合理利用及大力营造秃杉人工速生丰产林提供科学的理论依据．     

四川引种巨桉人工林木材物理力学性质的研究

测定和分析研究了四川引种的5.5年生巨桉木材物理力学性质,结果表明:5.5年生巨桉木材材质轻、变形小,其气干密度为0.498g/cm3,全干密度为0.474g/cm3,基本密度为0.405g/cm3,体积干缩系数为0.487,顺纹抗压强度为47.97MPa,抗弯强度为90.60MPa,抗弯弹性模量为10411MPa,冲击韧性为60.8KJ/m2;综合强度为138.57MPa,属中等。     

人工林杨树木材密度变异规律的研究

以生长在3种滩地类型下3个无性系杨树为研究对象,用微密度的测定方法对人工林杨树木材密度径向和纵向变异规律进行了研究。结果表明,3个滩地类型间的杨树木材密度差异不显著,而不同无性系间和不同高度间木材密度差异显著。3个杨树无性系株内木材密度的径向变异有3种模式,即由髓心向外木材密度逐渐增加,由髓心向外木材密度逐渐递减和由髓心向外木材密度先降低,到一定年龄后再增加,但以由髓心向外木材密度逐渐递减为主要模式。3个杨树无性系株内木材微密度的纵向变异规律为自基部沿树干向上逐渐增大,到了最大值之后,再向上又略有减小。     

间伐强度对人工落叶松木材物理力学性质的影响

以东北林业大学帽儿山实验林场老山实验站的人工落叶松林为例，试验分析了重度间伐，轻度间伐和未间伐3种间伐强度对人工落叶松林木材物理力学性质的影响。结果表明：间伐对于人工林木材的物理力学性质有较大影响，影响程度与间伐强度有关，木材的物理力学性质中，生长轮宽，生长轮密度，顺纹抗压强度，抗弯弹性模量，横纹（全部、局部）抗压强度和冲击韧性等指标与间伐强度呈现正相关，所以适度间伐不仅能提高木材力学性质，而且可以加速树木生长，起到提高木材产量和质量的双重作用。