离子聚合物增容增韧木塑复合材料的研究

为了提高木塑复合材料(WPC)的相容性和冲击韧性,利用哈克微量混合流变仪制备木粉/高密度聚乙烯(PE-HD)/钠离子聚合物复合材料,研究钠离子聚合物对WPC增容增韧的影响。结果表明,当木粉质量分数为40%时,添加质量分数为4%的钠离子聚合物,WPC的拉伸强度是添加质量分数为4%的马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)的WPC的1.7倍,钠离子聚合物对提高WPC的冲击韧性有突出贡献;添加钠离子聚合物的WPC的线性热膨胀系数(LTEC)稍微低于添加传统PE-g-MAH的WPC的LETC,表明钠离子聚合物可以限制复合材料的热膨胀,但是效果并不明显;傅立叶变换红外光谱图谱发现,添加钠离子聚合物的WPC接入了羧基基团,表明钠离子聚合物和木纤维发生了化学反应,增强了WPC的界面强度;通过扫描电子显微镜观察WPC的表面和断面形貌,发现添加钠离子聚合物后,PE-HD对木粉有很好的包覆效果,没有明显的界面缝隙。     

PE交联改性在木塑复合材料中的应用

以木粉为填料,废旧 HDPE 为塑料基体,用压制成型法制备了木粉质量含量高达70%的木粉/HDPE复合材料,对比研究PE交联改性技术和MAPE增容技术在木塑复合材料中的应用.结果表明:PE的交联改性可明显提高PE塑料基体的强度,从而可以进一步提高整个复合材料的强度.当MAPE质量含量为l%,DCP质量含量为1.5%时,木塑复合材料的强度可与MAPE质量含量为3%的木塑复合材料相媲美.SEM分析表明:MAPE可以改善木粉与塑料的界面相容性,PE的交联改性对木塑复合材料界面的相容性的改善无贡献.     

塑料基体中MAPE/HDPE比例对木塑复合材料力学性能的影响

以高密度聚乙烯(HDPE)和马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)共混物为塑料基体,以木粉为填料,用注塑成型法制备木塑复合材料,研究MAPE/HDPE质量比变化对塑料基体和木塑复合材料力学性能的影响.结果表明:MAPE/HDPE比变化对MAPE/HDPE共混形成的塑料基体强度基本没有影响,但对由该共混物所制得的木塑复合材料的强度影响显著;在相同的木粉含量下,保持配方中MAPE和HDPE的总含量不变,木塑复合材料的拉伸强度随MAPE/HDPE比率增大先迅速增加,然后趋于平缓.冲击强度随MAPE/HDPE比增大逐渐减小.     

甲基化木粉与PE-g-MAH对木粉/HDPE复合材料力学性能的协同作用研究

主要研究了木粉表面甲基化改性和增容剂马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)对木粉/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料力学性能的协同作用。木粉经表面甲基化处理后,与10%PE-g-MAH协同使用,甲基化木粉/PE-g-MAH/HDPE复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均明显高于未改性木粉/PE-g-MAH/HDPE复合材料,其原因在于在PE-g-MAH的作用下,甲基化木粉在聚合物基体中分布更加均匀,两者的界面作用力更高,即甲基化木粉和PE-g-MAH对提升木粉/HDPE复合材料的力学性能具有良好的协同作用。     

界面改性剂对PE基木塑复合材料性能的影响

以高密度聚乙烯(HDPE)和木粉为主要原料、马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)和硅烷偶联剂(KH570)为界面改性剂,采用压制成型法制备了PE基木塑复合材料.研究了界面改性剂MAPE和KH570用量对复合材料力学性能的影响,并采用FT-IR和SEM对复合材料的微观结构进行了表征.结果表明:界面改性剂MAPE和KH570可以显著改善木塑复合材料的拉伸强度、冲击强度和弯曲强度,当木粉、HDPE、MAPE、KH570质量比为40∶36∶24∶5时,木塑复合材料的综合力学性能最佳;FT-IR和SEM表明:在界面改性剂MAPE和KH570的作用下,木粉在塑料基体中的分散均匀,相容性提高,并发生了一定程度的化学键合.     

MAPE含量对PE木塑复合材料冲击强度的影响

以高密度聚乙烯(PE-HD)和马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)共混物为塑料基体,以木粉(WF)为填料,采用压制成型法制备了木塑复合材料。研究了MAPE含量对塑料基体和木塑复合材料冲击强度的影响。结果表明,MAPE含量对MAPE/PE-HD塑料基体和木塑复合材料的冲击强度影响显著;保持MAPE和PE-HD的总含量不变时,当木粉含量为30 %时,木塑复合材料的冲击强度随MAPE含量的增大而逐渐减小;当木粉含量为70 %时,木塑复合材料的冲击强度随MAPE含量的增加而逐渐增大。     

相容剂HDPE-g-(MAH-co-St)的合成及对HDPE/WF复合材料力学性能和吸水率的影响

将高密度聚乙烯/木粉(HDPE/WF)复合材料熔融混合后制成,并研究了自合成相容剂高密度聚乙烯接枝马来酸酐和苯乙烯多单体共聚物(HDPE-g-(MAH-co-St))的含量对HDPE/WF复合材料力学性能和吸水率的影响,并用FTIR、SEM、DMA对其接枝情况、断面形貌、动态力学性能进行表征。同时又与相容剂高密度聚乙烯接枝马来酸酐(HDPE-g-MAH)增容HDPE/WF复合材料的力学性能和吸水率进行对比。结果表明:当HDPE-g-(MAH-co-St)添加量为5份时,HDPE/WF复合材料的力学性能最佳,其中拉伸强度、冲击强度、弯曲强度、弯曲模量较未添加相容剂时提高了44.62%、29.09%、50.05%、32.65%;较添加5份HDPE-g-MAH增容HDPE/WF复合材料时提高了43.12%、8.06%、64.93%、22.98%。当HDPE-g-(MAH-co-St)添加量为5份时,HDPE/WF复合材料的30天吸水率最佳,较未添加相容剂时提高了68.47%,较添加5份HDPE-g-MAH增容HDPE/WF复合材料时提高了34.63%。     

增容剂对竹粉/HDPE复合材料力学性能及流变性能的影响

分别以马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)、马来酸酐接枝聚乙烯-辛烯共聚物(MAPOE)和乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)为相容剂,通过熔融共混方法制备高密度聚乙烯(HDPE)/竹粉复合材料。采用万能材料试验机、维卡软化点测量仪和旋转流变仪对该共混物力学性能和流变性能进行详细研究。结果表明,MAPE对竹粉/HDPE复合材料具有很好的增容效果:加入10%MAPE时,复合材料的拉伸强度达到33.3 MPa,提高了50.8%;弯曲强度为46.3MPa,提高了20.0%;缺口冲击强度达到10.22 kJ/m2,提高了95.0%,同时吸水率也得到改善,从0.71%下降至0.62%。流变实验结果表明,MAPE和EAA增容竹粉/HDPE复合材料的黏度较低,而MAPOE体系黏度较高,加工性能变差。     

高填充油茶果壳基木塑复合材料的制备及力学性能

以油茶果壳和不同塑料即聚丙烯、高密度聚乙烯(PE-HD)、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯为原料,采用模压成型的方法制备了高填充油茶果壳基木塑复合材料,利用电子万能试验机和悬臂梁冲击试验机测试其力学性能。通过单因素试验分析塑料种类对复合材料力学性能的影响,确定较优塑料种类后进一步优化制备参数。以壳粉含量、增容剂马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)含量、热压温度、热压时间为设计因素,以弯曲强度、弯曲弹性模量、拉伸强度、冲击强度为力学性能优化目标,设计L₉(3⁴)正交试验,研究了高填充油茶果壳基木塑复合材料的制备工艺,利用极差分析和方差分析得到了较优配方和工艺参数组合。研究表明：当添加塑料为PE-HD时,复合材料的弯曲强度最大为34.40 MPa,拉伸强度最大为18.20 MPa,力学性能较优;壳粉含量为65%时,添加7%MAPE的复合材料强度较好,弯曲强度最大为33.66 MPa;优化制备参数组合为壳粉含量55%,MAPE含量5%,热压温度160℃,热压时间10 min。     

mPE-g-MAH对HDPE/木粉复合材料的改性

采用废木粉填充高密度聚乙烯（HDPE）制备木塑复合材料。采用马来酸酐接枝茂金属聚乙烯（mPE—g-MAH）对复合材料进行增容和增韧，并阐述了它的增容和增韧机理。讨论了mPE—g—MAH用量对复合材料的力学性能如拉伸强度、冲击强度、弯曲强度、弯曲模量的影响。结果表明，mPE—g—MAH不仅可明显提高复合材料的强度和韧性，而且也使材料的弯曲模量有了一定的提高。当其质量分数为16％时，复合材料的拉伸强度、冲击强度分别由原来的16．2MPa和4．5kJ／m^2提高到30．5MPa和9．8kJ／m^2。