影响聚丙烯基木塑复合材料力学性能因素

研究了偶联剂、相容剂、木粉用量和木质填料种类对以聚丙烯（PP）为基体树脂制备小塑复合材料力学性能的影响。结果表明，以硅烷偶联剂处理木粉或直接加入相容剂均使复合材料力学性能得到提高；木粉用量的提高使复合材料冲击强度下降，弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度则大幅提高；在分别以粒径为0．14mm木粉和0．22mm木粉、竹粉、花生壳粉、稻壳粉制备复合材料，以粒径为0．14mm木粉与PP制备的复合材料力学性能最好。     

木塑复合材料的力学性能、微观结构与流变性能的研究

以高密度聚乙烯(HDPE)和木粉为原料制备了木塑复合材料。研究了木粉、相容剂含量对木塑复合材料力学性能、流变性能及微观结构的影响。结果表明:木粉含量的增加,可提高复合材料的刚性、熔体黏度以及剪切敏感性,但韧性有所降低;而添加适量的相容剂改善了复合材料的界面微观结构,从而改善了木塑复合材料的力学性能,而且还在一定程度上改善了复合材料的加工流动性。     

HDPE-g-MAH增容HDPE/木粉复合材料润滑剂的优选和热性能研究

使用自制HDPE-g-MAH做增容剂,通过双螺杆挤出机熔融共混制备了四种不同润滑剂的HDPE/木粉复合材料,对样品进行了力学性能测试；采用差示扫描量热分析(DSC)和热变形温度曲线测试考察了木粉和相容剂的加入分别对复合材料热、力学性能的影响。结果表明,润滑剂的种类和用量对HDPE/木塑复合材料的力学性能有较大的影响：与其它润滑剂相比,聚乙烯蜡具有更好的润滑作用和分散作用；DSC测试显示,木粉的加人提高了聚乙烯基体结晶度,相容剂使木粉的界面得到明显的改善,有利于聚乙烯的结晶；热变形温度曲线对比表明,木塑复合材料的热变形温度较聚乙烯有了很大的提高,有着更好的耐热性能。     

木塑复合材料挤出成型工艺及性能的研究

研究了木塑复合材料的挤出成型工艺，以及木粉用量、相容剂对材料性能的影响。结果表明：用双螺杆挤出机代替单螺杆挤出机挤出成型，是一种可行的方法；并解决了加料困难、木粉用量增大时烧焦以及体系分散不均匀等问题。获得了更好的混合、塑化效果，所得木塑复合材料具有良好的加工流动性；木粉的加入对加工流动性的影响不大；木塑材料的拉伸强度随木粉用量的增加而基本保持不变。     

废旧聚烯烃塑料/木粉复合材料的性能研究

以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为相容剂,制备了废旧聚烯烃塑料/木粉复合材料,探讨了木粉用量对复合材料加工性能和力学性能的影响。结果表明,随着木粉用量从10%增加到30%,复合材料的熔融时间、熔融能耗以及热稳定性变化不大,剪切扭矩增加了32.4%;且当PP-g-MAH含量为9%、木粉用量为20%左右时,木粉能够有效发挥增韧增强作用,此时复合材料的力学性能最好。     

木质填料种类及含量对木塑复合材料性能的影响

研究了木质填料的种类和含量对木塑复合材料性能的影响。实验发现:随着木粉、竹粉含量的提高,复合材料的拉伸强度、维卡软化温度、弯曲强度和弯曲模量都得到了较大幅度的提高,冲击强度、断裂伸长率和熔体流动速率有所下降。不同粒径和不同种类的木质填料对复合材料的力学性能也有明显的影响,以100目木粉制得复合材料的性能最好,DSC实验数据分析表明:木粉、竹粉含量的变化对复合材料体系的熔融温度有影响;SEM扫描冲击断口形貌表明:相容剂能够有效改善木粉与HDPE界面的相容性,提高界面黏合力,从而使复合材料的性能得到提高。     

HDPE/木粉复合材料的性能研究

研究了不同种类的增容剂对高密度聚乙烯(HDPE)木/粉复合材料性能的影响,并研究了增容剂含量、木粉含量对复合材料力学性能及形态结构的影响。结果表明,HDPE木/粉复合材料的拉伸强度、弯曲强度均随马来酸酐接枝HDPE(HDPE-g-MAH)含量的增加而增大;复合材料的缺口冲击强度随甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝低密度聚乙烯的增加而提高;复合材料的拉伸强度、弯曲强度随木粉含量的增加而增大;而缺口冲击强度则随木粉含量的增加呈降低趋势。     

氢氧化铝对PE-HD／木粉复合材料阻燃性能和力学性能的影响

对Al(OH)3阻燃的高密度聚乙烯／木粉复合材料研究结果表明：随木粉和Al(OH)3添加量的增加，Al(OH)3对复合材料的阻燃效率增加，高木粉添加量的复合材料氧指数达27．1％，Al(OH)3的阻燃效率达0．203。增加木粉含量，复合材料的拉伸强度和弯曲强度明显提高；但Al(OH)3对拉伸强度的影响不大，而明显提高弯曲强度。增加木粉和Al(OH)3的含量，均能明显降低复合材料的冲击强度，破坏复合材料的韧性。     

木粉的碱化处理对木塑复合材料性能的影响

采用木粉填充高密度聚乙烯（HDPE）制备复合材料。为增强亲水性的木粉和憎水性的HDPE基质之间的化学亲和力,对木粉碱化处理。研究了相容剂用量和木粉的碱化处理对复合材料力学性能的影响。结果显示,马来酸酐接枝HDPE可明显提高复合材料的力学性能．表现出很好的增容效果：与用未碱化处理的木粉填充的复合材料相比,木粉的碱化处理使复合材料的弯曲强度和弯曲模量分别下降20．4％和36．2％：在不使用相容剂的情况下,木粉的碱化处理也会使复合材料的拉伸强度下降．但在使用适量相容剂后．则可使复合材料的拉伸强度从未处理时的30．3MPa提高到36．5MPa,与纯HDPE相比,拉伸强度提高了44.8％。     

不同相容剂对PP/木粉复合材料力学性能的影响

研究了3种相容剂和3种偶联剂分别在单独使用和配合使用情况下对PP/木粉(质量比50/50)复合材料力学性能的影响。相容剂PP-g-MAH、PE-g-MAH、SBS-g-MAH单独使用发现:SBS-g-MAH使材料综合性能最好,PE-g-MAH对冲击强度提高明显。硅烷偶联剂HP-172在提高复合材料的冲击强度和拉伸强度方面较好,HP-174对弯曲性能改善较好,钛酸酯偶联剂NDZ-201仅对弯曲模量有所改善,而对其它性能改善不大。相容剂与偶联剂共同使用具有协同效应,其中HP-174与SBS-g-MAH并用效果最好,使各项力学性能都有提高。     

增容剂对再生聚丙烯/木粉复合材料性能的影响

以再生聚丙烯(PP)、锯末木粉为原料,采用双螺杆挤出机挤出造粒制备了塑木复合材料。研究了增容剂马来酸酐接枝PP(PP-g-MAH)用量对再生PP/木粉复合材料吸水性、拉伸性能、弯曲性能、冲击性能、硬度和热变形温度等性能的影响,并采用扫描电子显微镜分析了材料的断面形态。结果表明,PP-g-MAH可以增加木粉与PP的界面结合力,提高复合材料的性能,其最佳用量为6～9份。     

固相剪切碾磨制备高填充聚丙烯木塑复合材料的形貌结构与力学性能

利用磨盘形力化学反应器优异的粉碎、分散、混合和力化学反应的多重功能以及增容剂PP-g-MAH的良好增容作用制备了综合性能优良的聚丙烯(PP)/木粉(WF, 80%,质量分数)高填充木塑复合材料,研究了磨盘碾磨、增容剂以及复合方式对PP/WF木塑复合体系的粒径分布、力学性能和形貌结构等的影响.结果表明,不同碾磨次数的PP/WF复合粉体的粒径呈双峰分布,适当增加碾磨次数有利于PP粒径的降低及木粉的均匀分散.随碾磨次数的增加,PP/WF复合材料的拉伸和弯曲性能先增加后下降,但缺口冲击强度一直呈小幅下降趋势.PP-g-MAH的引入及其含量增加均有利于PP/WF复合材料力学性能的大幅改善,其中弯曲模量在增容剂含量为5%(质量分数)时最佳.此外,磨盘碾磨制备的PP/WF复合材料的力学性能优于常规密炼复合法.上述力学性能变化归因于磨盘碾磨改善了PP/WF高填充复合体系中木粉的分散性以及加入的PP-g-MAH显著改善了体系的相容性,其中PP-g-MAH的增容机理为磨盘碾磨剪切力场作用下PP-g-MAH与木粉表面羟基发生了力化学酯化接枝反应.     

聚乙烯热熔胶增容聚乙烯基木塑复合材料的研究

采用废木粉和高密度聚乙烯制备复合材料,并采用一种聚乙烯热熔胶作为相容剂以增进憎水性的聚乙烯基材和亲水性的木粉界面的相互作用。评价了该热熔胶的增容效果,并对其增容机理进行了详细论述。研究结果表明:该热熔胶的主要成分为马来酸酐接枝高密度聚乙烯(PE-HDg-MAH)和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA);添加木粉有利于弯曲强度和弯曲模量的提高,但使冲击强度和拉伸强度迅速下降;该热熔胶可明显提高复合材料的力学性能,并且木粉的填充量越高,则增容作用就越明显;当木粉的用量为50％时,使用该热熔胶可使复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度分别提高115．6％、66．7％、38．1％和67％;基于这些结果可知,该热熔胶可显著提高聚乙烯基材／木粉界面处的亲和力,是聚乙烯基木塑复合材料理想的增容剂。     

乙烯-甲基丙烯酸共聚物增容PE-HD／木纤维复合材料的研究

以乙烯-甲基丙烯酸共聚物（EMAA）作为增容剂，采用木纤维对高密度聚乙烯（PE—HD）进行填充改性。研究了增容剂的相对分子质量、官能团含量以及木纤维用量对木塑复合材料性能的影响。结果表明，复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量随着木纤维用量的增加而大幅度提高，而冲击性能则明显降低；与未添加增容剂的复合材料相比，增容剂的加入进一步改善了木塑复合材料的弯曲和拉伸性能；当木纤维用量达到50％（质量含量，下同）时，复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量分别可达26gPa、40gPa和1807gPa。当EMAA酸值相同时，随着相对分子质量的增大，所制得复合材料的各项性能均提高。     

相容剂对聚丙烯/木粉复合材料的影响

利用相容剂对聚丙烯(PP)/木粉进行改性研究,结果表明,加入相容剂后,PP和木粉的界面相容性得到改善,颗粒引起的应力集中和产生缺陷的几率大大降低,复合材料的弯曲强度、拉伸强度、断裂伸长率、硬度、维卡软化温度、加工流动性能和冲击强度均有不同程度的提高。综合复合材料的物理性能,相容剂用量在10份左右最佳。     

几种加工助剂在聚丙烯基木塑复合材料中的应用对比

研究了3种加工助剂对聚丙烯(PP)基木塑复合材料物理力学性能和加工性能的影响,并利用扫描电子显微镜对复合材料的冲击断面进行了分析。结果表明,在一定用量范围内,芳香族碳氢化合物(S-105)和改性烷基酚醛树脂(TKM-M80)能够提高木粉在PP基体中的分散性,改善基体与木粉之间的相容性,从而提高PP基木塑复合材料的拉伸强度、冲击强度、弯曲强度、弯曲弹性模量和加工性能;脂肪醇和脂肪酸酯的混合物(Deoflow A)能够明显提高木粉在PP基体中的分散性和复合材料的加工性能,但用量较大时对复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲弹性模量有不利影响。     

木粉粒径对木塑复合材料性能的影响

采用不同粒径的木粉填充高密度聚乙烯制备木塑复合材料，研究了木粉粒径对木塑复合材料力学性能和加工流动性的影响。结果表明：木粉粒径对复合材料性能的影响十分明显，较大粒径的木粉有利于复合材料弯曲性能和冲击强度的提高。木粉粒径从100μm增加到850μm，复合材料弯曲强度增加10．4％，弯曲模量增加56．3％，冲击强度增加14．6％。随木粉粒径的增大，拉伸强度呈现先上升后下降的趋势，在200μm时出现最大值。木粉粒径对熔体流动速率（MFR）和密度的影响十分明显，大粒径的木粉使复合材料具有较高的MFR和较低的密度。     

加工时间对木粉/PP复合材料结构与性能的影响

以硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-Si)为增容剂,通过X射线衍射(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)、动态力学分析(DMA)研究了加工时间对木粉/POE-g-Si/PP复合材料晶态结构、动态力学性能及界面形态的影响。结果表明,随着加工时间的延长,由于剪切作用,处于界面处的相容剂POE-g-Si向PP基体树脂渗透,界面层厚度变小,且POE-g-Si粒径也随之变小,分布也更加均匀;而木粉/POE-g-Si/PP复合材料的晶态结构却无变化;同时,木粉/POE-g-Si/PP复合材料的阻尼性能也随之增强,这主要取决于木粉与聚合物基体间的界面作用力的提高。