ABS木塑复合材料的制备与研究

以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)塑料为基体,木粉和纳米蒙脱土为填料,采用双螺杆挤出造粒后模压成型工艺制备高性能ABS木塑复合材料。研究了木粉、纳米蒙脱土、界面相容剂ABS接枝马来酸酐(ABS-g-MAH)含量等对ABS木塑复合材料力学性能的影响和SEM分析。结果表明:木粉含量为50%(wt,质量分数,下同),纳米MMT含量为10%,ABS-g-MAH含量为2%时,ABS木塑复合材料的力学性能最佳,弯曲强度达到69MPa、弯曲模量达到5900MPa和冲击强度达到17kJ/cm~2。从材料的SEM图观察到,加入木粉、纳米MMT和ABS-g-MAH后材料的界面相容性得到提高,增强了材料的力学性能。     

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。     

聚烯烃基阻燃木塑复合材料的研究进展

综述了近年来聚烯烃阻燃木塑复合材料的研究成果,总结了多种阻燃剂及协效剂对木塑复合材料的热稳定性、燃烧性能、机械性能等的影响。分析了阻燃木塑复合材料存在的不足并展望了未来。     

稻壳/HDPE木塑复合材料蠕变性能的研究

研究了不同温度和不同应力水平条件下,稻壳/HDPE木塑复合材料的短期蠕变性能.研究结果表明,稻壳/HDPE木塑复合材料蠕变性能与温度、应力水平强烈相关,利用时间温度应力等效原理,得到55℃温度条件下的蠕变柔量主曲线.采用十元件力学模型,结果显示十元件模型可以很好地拟合试验得到的蠕变柔量主曲线.     

木粉包覆及其对阻燃木塑复合材料的研究

首先对木粉进行了密胺包覆改性,并采用红外光谱、扫描电镜和热重等手段对包覆木粉进行了结构表征,结果表明木粉被成功包覆。其次将包覆后的木粉添加到聚乙烯中制备成无卤阻燃木塑复合材料,并讨论了不同条件对木塑复合材料阻燃和力学性能的影响。结果表明当木塑比为1.6∶1(质量比),复配阻燃剂配比氢氧化镁∶氢氧化铝∶红磷=2∶1∶1时,此时拉伸强度为9.84MPa,断裂伸长率为3.01%,冲击强度达到2.54kJ/m2,氧指数为30.5。     

新型木塑复合材料及其制备方法研究

目的研制一种新型木塑复合材料。方法采用对比试验及验证试验,合理设计新型木塑复合材料的配方及其制备方法。结果确定了新型木塑复合材料的最佳配方和最优的制备方法及工艺参数(板材厚度为12 mm,混料加热温度为80~90℃,冷却水的温度为3~8℃)。结论研制成功的新型木塑复合材料具有抗静电、阻燃防火、附着力强、防潮、防水、防虫、防霉、耐腐蚀、强度高、韧性好、耐老化、缓冲性能好、表面光滑、质量轻、木质感强、无污染、价格低等优良性能,适合印刷标志。     

聚磷酸铵/纳米SiO_2阻燃水稻秸秆/聚乙烯复合材料的研究

采用聚磷酸铵(APP)与纳米SiO_2阻燃水稻秸秆/高密度聚乙烯(HDPE)木塑复合材料,通过力学性能、极限氧指数、垂直燃烧、热重分析(TGA)和扫描电镜等研究了复合材料的界面,力学,阻燃性能及热降解行为。研究结果表明,当添加17%(wt,质量分数,下同)的APP与3%的纳米SiO_2时达到V-0级,极限氧指数提高了30.8%。拉伸强度提高了42.8%,弯曲强度提高51.9%,冲击强度提高了73.9%。TGA与SEM研究表明,APP与纳米SiO_2对木塑复合材料具有阻燃协效效应,APP使秸秆粉碳化同时膨胀发泡,纳米SiO_2加固炭层是阻燃的主要原因。     

稻壳/高密度聚乙烯复合材料与稻壳炭/高密度聚乙烯复合材料性能对比

采用挤出法制备稻壳/高密度聚乙烯（HDPE）和稻壳炭/HDPE复合材料。利用SEM、XRD对稻壳/HDPE和稻壳炭/HDPE复合材料进行表征,并对其力学性能和抗蠕变性能进行测试对比。结果表明,稻壳和HDPE之间的结合方式与稻壳炭和HDPE之间的结合方式存在根本性的差异,稻壳/HDPE复合材料表现为稻壳被HDPE所包裹,稻壳炭/HDPE复合材料表现为HDPE嵌入稻壳炭的孔隙中;稻壳和稻壳炭的加入都会影响HDPE基复合材料的结晶峰强度,但不会对其微晶结构产生影响;无论是抗弯强度、拉伸强度还是抗蠕变强度,稻壳炭/HDPE复合材料都远远强于稻壳/HDPE复合材料。     

木塑复合材料的研究与展望

介绍了木塑复合材料(WPC)的原料、生产工艺以及国内外WPC的发展现状和发展趋势,提出WPC的研究重点为提高木粉与塑料之间的相容性和改进制造工艺,开拓国内市场是当务之急.     

APP/ZB协效阻燃发泡木塑复合材料性能研究

为了拓宽发泡木塑复合材料(FWPC)的功能性,以沙柳木粉、高密度聚乙烯(PE-HD)为主要原料,纳米炭黑(Nano-CB)为导电填料,聚磷酸铵(APP)和硼酸锌(ZB)作为阻燃剂和抑烟成分进行复配,采用发泡工艺和模压法制备阻燃抗静电型发泡木塑复合材料。研究APP/ZB协效阻燃剂质量比对FWPC力学性能、阻燃抑烟性能及热稳定性能的影响。结果表明：当APP/ZB总加入量为20%,质量比为4∶1时,FWPC的各项性能相对较优,静曲强度、弹性模量、拉伸强度和冲击强度分别为30.11MPa、2636MPa、14.65MPa和3.72kJ/m²,氧指数达27.3%,属难燃级别;与单独加APP时相比,力学性能降低,烟释放速总量降低11.93%,CO产率峰值和平均CO产率分别降低80.6%和49.3%,总失重率从63.53%降至61.42%,热稳定性能提高;FWPC燃烧后炭层表面凹凸不平,复合材料的阻燃和抑烟性能得到提升。     

杂交狼尾草木塑复合材料的制备及性能研究

以杂交狼尾草为原料制备木塑复合材料,采用木粉改性剂对狼尾草秸杆粉进行部分降解实现狼尾草秸杆粉的改性,改善木塑复合材料制备中材料的流动特性.改变木粉改性剂的添加量和狼尾草秸杆粉与塑料的配比,测试成型复合材料的物理力学性能.研究表明,木粉改性剂的加入对材料的抗弯、抗拉、阻水性能影响显著.随着粉/塑比的提高,材料的密度、表面硬度、抗弯性能都随之增加,抗拉性能和阻水性能则随之下降.综合来看,在粉/塑比5:5、5%木粉改性剂处理的情况下,材料的综合性能最优.     

新型发泡木塑复合材料制备工艺的优化研究

研究了采用聚氨酯(PU)和木粉为原料制备发泡木塑复合材料(FWPC)。以木粉质量分数、硅烷偶联剂(KH550)加入量、温度和时间4个因素为条件,分别以压缩强度和密度为考核指标,采用正交法优选出制备FWPC的工艺条件。结果表明:在木粉质量分数40%、硅烷偶联剂加入量3%、温度35℃、时间60min的条件下,制品强度最大为1.687MPa;木粉质量分数20%、硅烷偶联剂3%、温度45℃、时间40min时,制品密度最小为0.087g/cm3。     

硅硼复配对木塑复合材料阻燃协效作用的研究

木塑复合材料(WPC)的阻燃研究近年来得到了广泛关注,硅系与硼系阻燃剂作为环境友好型阻燃剂成为了研究热点。将纳米SiO_2、聚硅氧烷分别与硼酸锌复配,应用在杨木粉-聚丙烯复合材料中测试其燃烧性能及力学性能,以判断是否具有阻燃协效作用及其对材料力学性能的影响。结果表明:纳米SiO_2、聚硅氧烷与硼酸锌之间存在阻燃协效作用,当m(纳米SiO_2)∶m(聚硅氧烷)∶m(硼酸锌)=4∶2∶4时,加入20%(wt,质量分数)的阻燃剂,阻燃型复合材料的燃烧性能达到最佳,极限氧指数为32.6%,UL-94达到V-0级,800℃时材料的残炭量达到37.2%。     

木塑型材与木塑复合材料抗弯性能比较研究

对目前常用的4种木塑型材和从木塑型材中取下实心方形小试样的抗弯性能进行了测试比较,同时还研究了木塑复合材料的抗弯性能与跨高比之间的关系.结果表明:木塑复合材料自身的抗弯强度和抗弯弹性模量均小于木塑型材的抗弯强度和抗弯弹性模量;木塑复合材料抗弯强度随着跨高比的加大,变化不明显;但抗弯弹性模量均随着跨高比的加大而明显下降.因此,在木塑复合材料标准制定中,需结合实际,使用重点考虑测试抗弯弹性模量时的跨高比.     

木塑复合材料抗菌性能研究

以高密度聚乙烯和木粉为主要原料,采用热压成型的方法制备了4种不同木粉含量的木塑复合材料。通过测量复合材料腐蚀前后的质量变化、弯曲强度、色差和表面形貌等,研究了木粉含量对木塑复合材料抗菌性能的影响。结果表明:木塑复合材料在密粘褶菌中会发生腐蚀;木粉含量越高,木塑复合材料越容易被腐蚀;腐蚀的主要是木纤维,而塑料不易被腐蚀。     

改性炭黑/膨胀石墨/聚磷酸铵阻燃木塑复合材料的性能研究

采用改性炭黑(M-CB)、膨胀石墨(EG)、聚磷酸铵(APP)三者复合与木粉及聚丙烯(PP)制备阻燃抗静电木塑复合材料。通过ZC-36型高阻计、JF-3型氧指数测定仪、CZF-3水平垂直燃烧测定仪、锥形量热仪、热重分析(TGA)测定复合材料的表面电阻率、氧指数及燃烧性能、阻燃性能、热失重行为。研究结果表明M-CB有良好的导电性能,可以使材料表面电阻率由约1014Ω降低到约108Ω;锥形量热及氧指数结果等表明M-CB/EG/APP三者复合阻燃体系的阻燃性能优于单一组分,同时TGA结果表明样品材料热稳定性能高于单一阻燃体系,残炭量显著提高,可以保护PP,使PP分解温度上升。     

阻燃增强聚乳酸复合材料的制备及性能研究

用碱溶液和乙烯基三甲氧基硅烷先后处理红麻纤维,以红麻纤维作增强材料,PX-220为阻燃剂,聚乳酸为基体,通过转矩流变仪混合制备聚乳酸复合材料。通过FT-IR和SEM实验研究了红麻纤维的改性效果;又通过拉伸强度、LOI、UL 94、TG和拉曼表征了聚乳酸复合材料的力学性能、耐热性能、燃烧性能、燃烧产物。结果表明:红麻的加入能提高复合材料的拉伸强度,PX-220能显著提高复合材料的耐热性能和阻燃性能。添加10%(wt,质量分数,下同)红麻、20%PX-220时,聚乳酸复合材料的性能达到最优,拉伸强度为48.9MPa;LOI为33.5%,UL 94达到V0级。     

PBS/水曲柳木屑木塑复合材料制备和吸水性的研究

采用双螺杆挤出机和注塑机成功制备了由可生物降解丁二酸丁二醇酯(PBS)和水曲柳木屑组成的木塑复合材料。利用扫描电镜研究了木塑复合材料中水曲柳木屑和PBS基体的界面粘附和木屑嵌入情况;利用电子万能试验机、差热分析仪对吸水前后的PBS和木塑复合材料进行抗拉强度、抗弯强度、热力学性能的测试。结果表明,水曲柳木屑和PBS界面相容性良好,显著提高了木塑复合材料力学性能;在木屑含量为30%(质量分数)时,PBS/水曲柳木屑复合材料的抗拉强度和抗弯强度可达74.4和114.4 MPa;木屑含量为30%(质量分数)的PBS/水曲柳木屑复合材料吸水率最高可达4.5%,此时抗拉强度和抗弯强度分别降低32.1%和13.4%,达到50.5和99.0 MPa,这可能是由于水的增塑作用以及木质颗粒和PBS吸水后膨胀系数不一致导致的界面应力造成的。     

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。     

阻燃木材-聚氨酯复合材料的制备与表征

将聚氨酯预聚体和易流失的无机盐阻燃剂分别浸注到木材,经固化后制得阻燃性木材-聚氨酯复合材料。对煮烘循环处理前后各复合材料的力学性能测试、扫描电镜(SEM)和锥形量热(CONE)分析表明,通过聚氨酯在木材细胞壁上粘附形成的连续树脂层,不仅可有效提高复合材料的力学性能和耐久性,同时还能够有效固附易流失的无机盐阻燃剂而保证阻燃效果。