聚烯烃木塑复合材料研究进展

木塑复合材料作为一种新型的材料，由于具有易加工、强度高、可生物降解等特点，在建筑、汽车和家居装饰等领域得到广泛的应用。而其中的聚烯烃木塑复合材料将天然的植物纤维和聚烯烃材料复合，得到的聚烯烃木塑复合材料拥有两者的优势，能够取代木材和塑料，未来能够得到很好的应用。就聚烯烃木塑复合材料的优势和问题，综述了聚烯烃木塑复合材料的有关研究现状、界面作用机理以及各种界面改性的方法。     

木聚糖酶处理对西南桦木/HDPE复合材料性能的影响

采用木聚糖酶溶液对西南桦木粉进行处理,并利用热压成型工艺制得西南桦木/高密度聚乙烯（HDPE）复合材料,考察酶溶液浓度、处理时间及温度对西南桦木/HDPE复合材料拉伸强度、弯曲强度等力学性能的影响,从而获得木聚糖酶处理的最佳工艺条件。借助傅里叶红外光谱分析技术和扫描电子显微镜,分析木聚糖酶处理后西南桦木纤维的化学官能团变化和西南桦木/HDPE复合材料的断面形貌。结果表明：木聚糖酶处理能够增强西南桦木/HDPE复合材料的界面结合。在木聚糖酶溶液浓度为2.67 mg/L,温度为40℃,pH值为4.5的条件下处理2 h后,西南桦木粉的纤维素相对含量及结晶度增加,半纤维含量减小,木质素相对含量增加;木纤维的材质变软、表面变得粗糙,增大了与塑料分子的接触面积,从而提高了西南桦木/HDPE复合材料的力学性能。     

木粉粒径和填量对木塑复合材料力学性能影响研究

采用聚氯乙烯(PVC)树脂和桉木粉(WF)制得PVC木塑复合材料。研究了木粉粒径和填量对PVC木塑复合材料力学性能的影响。结果表明,在一定范围内复合材料的拉伸强度随着木粉粒径的减小先升高后降低,随着木粉填量的增加先降低后升高然后趋于平稳;冲击强度随着木粉粒径的减小先升高后降低,随着木粉填量的增加而降低。当木粉粒径为70～80目,木粉填量为20%(质量分数)时,所得复合材料的力学性能最佳。     

聚氯乙烯木塑复合材料的生产工艺与性能

介绍了聚氯乙烯（PVC）木塑复合材料的生产工艺,研究了植物纤维的用量对PVC木塑复合材料力学性能的影响。研究结果表明,植物纤维的添加质量分数为60％～70％时,PVC木塑复合材料的综合力学性能最好。     

碱处理对SF/PP木塑复合材料力学性能的影响

采用不同碱处理浓度、处理时间对剑麻纤维(SF)进行表面改性,通过与聚丙烯树脂(PP)混合、塑炼、模压成型制备SF/PP木塑复合材料。研究了剑麻纤维(SF)表面的碱处理方法、含量对SF/PP木塑复合材料力学性能的影响,借助光学显微镜和扫描电子显微镜对SF纤维和复合材料的冲击断面进行微观结构分析。结果表明:碱处理能够提高SF/PP木塑复合材料的力学性能。在碱浓度为10%时,处理时间为4h,SF含量为20%时,冲击强度为15.78kJ.m-2达到最大值,弯曲强度和弯曲模量随着SF含量的增加出现增大的趋势。     

木塑复合材料的发展回顾

由于具有经济和环保的优点,木塑复合材料在近些年得到了快速发展.本文主要回顾了国内外木塑复合材料的发展历史和研究现状.包括所研究的木塑复合材料的种类、力学行为的表征和特点、各种影响木塑复合材料力学性能的因素,以及为提高木塑复合材料力学性能而采取的物理和化学的处理方法和工艺.还介绍了一些用来研究木塑复合材料行为的实验手段.     

剑麻表面处理对SF/PP木塑复合材料力学性能的影响

采用机械共混及模压成型工艺将剑麻纤维(SF)和聚丙烯(PP)共混制备SF/PP木塑复合材料,研究了不同SF处理方法及SF含量对复合材料力争}生能和微观结构的影响.实验结果表明,SF的处理方法和SF用量对复合材料界面的影响很大,经碱处理和分散剂处理的SF可改善木塑材料的界面相容性,提高材料的力学性能,其中经自制分散剂处理的SF制得的复合材料的冲击强度最大,随SF含量的增加先增后减,在SF含量为20%(质量分数)时达到22.09kJ/m2.     

循环挤出加工对木粉/高密度聚乙烯复合材料性能的影响

考察了高密度聚乙烯(HDPE)基木塑复合材料(WPC)在经过挤出机7次循环挤出后性能的变化情况,并加入抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010),研究了1010在循环加工过程中对材料性能的影响。实验结果表明,WPC的力学性能会随着加工次数增加明显下降,弯曲、拉伸和冲击强度分别下降约16%、20%和25%。WPC的结晶度则先降低后上升,储能模量和复数黏度都会不同程度地降低,热重分析则显示填充相木粉和基体HDPE都只发生了有限降解。而1010的加入使WPC的弯曲和拉伸强度略有降低,但会使冲击强度升高3%~7%,使WPC的结晶度提高1%~8%,使WPC的吸水率增大1.5%~7%。     

木塑复合材料老化性能研究进展

综述国了内外WPC老化性能的研究进展,其中包括WPC老化褪色机理、光稳定剂对WPC老化褪色的影响、WPC老化力学性能变化机理、霉菌对WPC老化性能的影响等7个方面.并对WPC老化性能研究的未来趋势进行了展望.     

WF／PVC木塑复合材料理化性能的研究

选用废弃木粉、聚氯乙烯塑料为原料，通过硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂处理木粉、马来酸酐接枝共聚PVC等方法进行改性模压制备木塑复合料，并初步研究了其理化性能。结果表明，经改性剂处理复合材料的拉伸强度、冲击强度、吸水率及厚度膨胀率等理化性能均比改性前有所提高。经硅炕偶联剂、钛酸酯偶联剂处理木粉再分别与马来酸酐接枝共聚PVC树脂...     

WF/PVC木塑复合材料理化性能的研究

选用废弃木粉、聚氯乙烯塑料为原料,通过硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂处理木粉、马来酸酐接枝共聚PVC等方法进行改性模压制备木塑复合料,并初步研究了其理化性能。结果表明,经改性剂处理复合材料的拉伸强度、冲击强度、吸水率及厚度膨胀率等理化性能均比改性前有所提高。经硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂处理木粉再分别与马来酸酐接枝共聚PVC树脂进行复合所制备的复合材料的性能明显优于单一种改性的性能。同时采用FT-IR、SEM对木塑复合材料进行了分析。     

微胶囊红磷阻燃木塑复合材料的性能研究

目的制备微胶囊红磷阻燃木塑复合材料,研究微胶囊红磷添加量对其力学性能、耐热性能和阻燃性能的影响,并扩大其应用范围。方法以微胶囊红磷为阻燃剂,将其添加到低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和木粉三元复合体系中,采用二次挤出造粒和注射成型法制备阻燃试样。研究材料的力学性能、耐热性能、应力破坏行为,确定材料的阻燃级别。结果与未添加微胶囊红磷的木塑材料相比,当微胶囊红磷添加量(质量分数)达到10%时,材料的冲击强度由17.4 kJ/m2提高到19.0 kJ/m2,抗拉强度由19.53 MPa提高到21.7 MPa,断裂伸长率提高了58.7%,初始分解温度提高了73.17℃,阻燃达到V-0级,氧指数达到28.7%。结论随着微胶囊红磷含量的增加,木塑复合材料的冲击强度、抗拉强度和断裂伸长率变大,初始分解温度提高,阻燃耐热性能变好;材料阻燃剂的添加量低,综合性能优良,在包装、建筑、家具等领域具有广泛应用前景。     

木塑复合材料界面化学改性研究进展

木塑复合材料是一种用途广泛的新型材料。介绍了国内外木塑复合材料界面化学改性研究进展,包括加入相容剂、加入偶联剂、接枝共聚改性等,并且提出了木塑复合材料界面改性今后的研究方向,为木塑复合材料的后续研究和应用提供了一定的理论基础。     

电子束辐射对农作物秸秆粉/聚乙烯木塑复合材料结构与性能的影响

在不添加偶联剂和相容剂的情况下,将农作物秸秆粉(CSF)和聚乙烯树脂(LDPE)直接熔融共混复合制备木塑复合材料LDPE/CSF,研究高能电子束辐射(EB)对该木塑复合材料结构与性能的影响。力学性能测试表明,LDPE/CSF木塑复合材料的力学强度随辐射剂量的增加而增大;扫描电镜分析表明,随着辐射剂量的增加,木塑复合材料断面越来越平整,材料断面观察不到明显的农作物秸秆粉脱落现象;差示扫描量热分析表明,随着辐射剂量的增加,LDPE/CSF木塑复合材料的熔融峰逐渐向低温方向移动;24 h吸水率测试表明,经电子束辐射处理后的LDPE/CSF木塑复合材料吸水性能显著改善。这是由于电子束辐射使LDPE发生一定程度的交联,使原本相容性差的CSF和LDPE能够形成稳定的网络结构,提高LDPE/CSF木塑复合材料的界面相容性和力学强度,改善其耐水性能;另一方面,电子束辐射使LDPE/CSF木塑复合材料的结晶缺陷增多,降低其熔融温度。     

界面相容剂对PE-HD/木粉复合材料力学性能的影响

用不同的界面相容剂对高密度聚乙烯(PE-HD)/木粉复合材料进行界面处理,研究了界面相容剂的含量、种类对复合体系力学性能的影响.结果表明,界面相容剂的加入使复合体系的力学性能有不同程度的改善,其中MAPE的加入,对体系的拉伸、弯曲强度提高最大,在MAPE含量为10%时,复合体系的力学性能达到最大值;经EPDM-MA处理的复合材料,其冲击韧性有明显提高;EVA-MA的加入,使复合材料的性能有所提高;SBS对体系界面粘接力的影响不明显;但MAPE和弹性体SBS复配处理的复合体系,其冲击强度的提高尤为显著,这可能是由于MAPE和SBS在复合体系中发生了协效作用,形成具有柔韧性的中间相所致.     

木塑复合材料力学性能的无损检测

采用纵向共振实验、弯曲振动实验等振动方法对木塑复合材料的力学性能进行了无损检测，并对检测结果进行了分析．研究表明，木塑复合材料的动态弹性模量可以通过无损检测方法测量．木塑复合材料的动态弹性模量随着木塑比的减小而降低；而对于同一木塑比的木塑复合材料，利用各种无损检测法测得的动态弹性模量值相差不大。木塑复合材料的动态弹性模量大于静态弹性模量MOE，且有一定的比值；应用这一比值关系可由动态弹性模量估算静态弹性模量．利用动态的无损检测法测得的弹性模量与静态的破损检测法测得的静曲强度MOR具有密切的相关性；其中，纵向共振实验测得的弹性模量Ep与MOR的相关系数最高；应用相关方程可由动态弹性模量估算静曲强度。     

纤维涂层对复合材料力学性能的影响

对于ＳｉＣ纤维／ＭＡＳ微晶玻璃复合系统，发现在烧结温度下，纤维和基体之间有较严重的化学反应发生，界面结合强，力学性能较差．通过对ＮｉｃａｌｏｎＳｉＣ纤维加涂层，发现Ｎｂ２Ｏ５和ｃ涂层对复合材料的界面结合改善不大，而ＬＣＡＳ晶玻璃涂层能使纤维和基体间的界面结合明显减弱，力学性能大幅度提高，室温抗折强度和断裂韧性分别达３２７ＭＰａ和１３．９ＭＰａ·ｍ１／２．     

木塑复合材料疲劳性能的研究

研究了杨木和桦木两种不同结构的木材与木塑复合材料(WPC)的疲劳性能和疲劳裂纹的扩展机理。研究结果表明,WPC的最大应力与循环寿命的对数呈线性关系;木材的疲劳载荷随树脂含量的增加呈线性增大,杨木的S-N曲线斜率受树脂含量的影响,疲劳裂纹沿木纤维方向扩展。桦木塑料复合材料(PC>30wt.％)疲劳裂纹以"Z"字型方式扩展。     

超高填充聚丙烯基木塑复合材料高低温性能

为了充分降低成本,增加环境友好性并获得良好的木质感,以杨木纤维和毛竹纤维为原料,通过挤出成型制备超高填充聚丙烯基木塑复合材料(UH-WPCs)。基于聚丙烯基体含量的大幅降低,对比分析了填充量和木质纤维种类对UH-WPCs高低温力学性能、高低温蠕变性能、热膨胀性能、尺寸稳定性及吸水性能的影响。结果表明,随着填充量从75wt%增加到90wt%,其线性热膨胀系数大幅降低,蠕变应变逐渐减小而在90wt%时增大;拉伸模量和弯曲模量随填充量的增加先升高而后在90wt%时下降;拉伸强度、弯曲强度和冲击强度随着填充量的增加逐渐降低;在低温?30℃时UH-WPCs的拉伸和弯曲性能较高,高温60℃时冲击韧性较好。温度、湿度及含水率变化均导致UH-WPCs尺寸变化,其中厚度方向尺寸变化率最大,其次为宽度方向,长度方向最小,表现出明显的各向异性;湿度对UH-WPCs的尺寸稳定性的影响远大于温度的作用。杨木基UH-WPCs综合性能优于毛竹基UH-WPCs,这与杨木纤维具有更大的长径比及良好的界面结合有关。UH-WPCs的研究为降低WPCs生产成本和拓宽其应用领域提供了理论依据。