打磨对木粉/聚乙烯复合材料射流等离子体表面处理时效性的影响

采用空气气氛的射流等离子体对木粉/聚乙烯复合材料进行表面处理,以改善胶接性能。利用接触角和胶接强度测试以及红外光谱和X-射线光电子能谱分析等方法,研究了表面打磨对复合材料等离子体表面处理时效性的影响。研究结果表明,直接等离子体处理以及打磨后再等离子体处理都可以明显提高复合材料的胶接强度,相比之下,打磨后再等离子体处理可以在复合材料表面形成更多的含氧极性基团,有利于胶接性能的改善。木粉/聚乙烯复合材料的等离子体表面处理存在一定的时效性,与直接等离子体处理的复合材料相比,随着处理试样放置时间的延长,先打磨再等离子体处理的复合材料表面接触角、含氧极性基团以及胶接强度的变化幅度更小,表现出更小的处理时效性。尽管存在处理时效性,但等离子体处理后的胶接强度仍远好于未处理的试样。     

硅烷偶联剂处理木塑复合材胶接接头的耐水性

利用硅烷偶联剂KH560对木粉/聚乙烯复合材料进行表面处理以改善其胶接性能。利用接触角、吸水量、表面形貌以及胶接强度测试等分析方法,研究了硅烷偶联剂处理聚乙烯木塑复合材料胶接接头在水环境中的胶接耐久性能。试验结果表明,机械打磨并偶联剂处理后,聚乙烯木塑复合材表面接触角增加,表面粗糙度增大,胶接强度和耐水性明显提高。偶联剂分子链上环氧基团的"架桥"作用以及甲氧基的憎水作用,是粘接强度和耐水性能提高的主要原因。浸水环境下,聚乙烯木塑复合材料表面粗糙度略有降低;随着浸水时间的延长,表面接触角下降,胶接接头的吸水量增加,胶接强度下降。水环境下聚乙烯木塑复合材料中木质纤维成分的吸水膨胀,是造成胶接强度下降的主要原因。     

木粉增强聚丙烯复合材料制备及性能研究

用硅烷偶联剂(KH550)处理木粉,再与废旧塑料(主要成分为聚丙烯)混炼,制备成木粉/聚丙烯复合材料。测试了不同木粉粒径以及不同木粉含量对复合材料力学性能、热性能的影响,并通过紫外荧光试验,测试了20%(质量百分比)木粉含量的木塑复合材料中聚丙烯在紫外荧光条件下的再结晶性能,结果表明木粉/聚丙烯复合材料的力学性能随着木粉粒径及含量的增加先增加后降低;随着木粉含量的增加,木塑材料的耐热温度降低;随着暴露在紫外荧光时间的增加,聚丙烯的结晶度逐渐增加。     

PE/PP/木粉复合材料的直接反应增容

通过甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、木粉和其他助剂的熔融挤出,制备了PE/PP/木粉复合材料。通过扫描电镜(SEM)观测了复合材料的冲击断面形貌。利用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)分析了复合材料经抽提后所得木粉的组成。测试了复合材料的力学性能和热变形温度(HDT)。研究了苯乙烯(St)和亚磷酸三苯酯(TPP)对反应增容的影响。探索了润滑剂和木粉含量对复合材料性能的影响。结果显示,直接反应增容后,部分树脂分子键合到了木粉表面上,木塑两相的结合力明显增强;复合材料的力学性能和HDT均明显提高。St的加入进一步提高了复合材料的力学性能和HDT;而TPP的加入则导致复合材料的弯曲强度和HDT稍有下降。加入润滑剂后,复合材料的加工性能变好,而拉伸强度、弯曲强度和HDT稍有下降。     

木粉对PVC木塑复合材料力学性能影响

采用电镜扫描观察了3种木粉的纤维细胞尺寸及其木粉微观形态。研究了木粉粒度、微观特性以及木粉添加量对了聚氯乙烯（PVC）木塑复合材料力学性能的影响。结果表明，木粉表面裸露的微细纤维增加和粒度减小，有助于提高木塑复合材料力学强度；加入少量木粉使木塑复合材料力学性能降低，但随着木粉添加量的增大，木塑复合材料的抗弯性能和拉伸强度上升；木塑复合材料的冲击强度随木粉含量增加而下降。     

聚乙烯基木塑复合材料吸水率的研究

将配方中部分至全部的聚乙烯(PE)进行接枝改性,然后与木粉和少量润滑剂混合,用挤出成型法制备了木塑复合材料,研究了改性PE和木粉含量对木塑复合材料吸水率的影响。结果表明,配方中改性PE和未改性PE比例一定时,随着木粉含量降低,木塑复合材料的吸水率降低;在木粉含量较高时保持改性PE和未改性PE总含量不变,则随着改性PE替代未改性PE的量增加,木塑复合材料的吸水率降低,当改性PE完全替代未改性PE时,木塑复合材料的吸水率降至5.5 %;木塑复合材料的吸水率越低,其吸水后强度的变化越小。     

等离子体放电气氛对WPC协同表面处理效果的影响

采用打磨、偶联剂涂覆与射流等离子体放电的协同处理方法对聚乙烯木塑复合材料(PE-WPC)进行表面处理,以改善其胶接性能。利用胶接强度测试、接触角测试、红外光谱分析和X-射线光电子能谱分析等方法研究了氮气、氧气、空气三种等离子体放电气氛对WPC协同表面处理效果的影响。结果表明:不同等离子体放电气氛的协同处理,都能在材料表面引入大量含氮、含氧和含硅的极性基团,改善其胶接性能。不同的等离子体放电气氛对材料表面协同处理效果的影响不同,氧气气氛对材料表面的氧化刻蚀作用较为明显,能引入更多的硅氧官能团;而氮气气氛对材料表面的化学改性较为突出,在材料表面引入更多的含氮和含氧基团,改善材料表面的润湿性能和胶接性能。实际胶接时可以针对不同的处理气氛匹配不同的胶黏剂以获得更好的胶接性能。     

PP/木粉复合材料的蠕变特性研究

研究了木粉含量和木粉类型对PP/木粉复合材料物理机械性能和蠕变特性的影响规律.结果表明:当木粉含量增大时,PP木塑复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等性能指标明显下降,而弯曲模量、热变形温度则有所提高.添加木粉后,材料的蠕变特性明显改善;当许用弯曲极限(即规定蠕变极限)较小(如为制品厚度的1.5倍)且材料中木粉质量含量为50%时,其耐弯曲蠕变特性最佳.采用的木粉类型不同时,PP木塑复合材料的性能有较大差异,采用松木粉和水曲柳木粉制备的PP木塑复合材料的综合性能最好,而采用黄麻纤维制备的PP木塑复合材料的冲击韧性最好.     

聚乙烯醇缩丁醛木塑复合材料的制备与性能研究

采用熔融挤出成型制备聚乙烯醇缩丁醛(PVB)木塑复合材料。研究丙烯酸酯类加工助剂(ZB-750)、木粉含量对PVB木塑复合材料的加工性能和力学性能的影响。研究表明,ZB-750能够改善木塑复合材料的表观质量,减少表面缺陷,使PVB木塑复合材料更致密。随着ZB-750含量的增加,拉伸强度和弯曲强度逐渐增大,冲击强度先增大后减小。木粉含量超过100份时加工性能变差,拉伸强度降低,冲击强度会随木粉含量的增加而降低。木粉含量对木塑复合材料的硬度影响较大,且随着木粉含量的增加而逐渐增加。     

异氰酸酯处理木粉对PVC/木粉性能的影响

采用木粉填充聚氯乙烯(PVC)基木塑复合材料,研究异氰酸酯处理木粉对PVC/木粉性能的影响.红外光谱、DMA和sEM较好地证明异氰酸酯和木粉之间的作用,结果表明:用异氰酸酯处理的木粉填充PVC,能够改善木粉与PVC之间的界面粘结作用,提高PVC/木塑复合材料的力学性能.     

木粉特性对PVC／木塑发泡材料性能的影响

对木粉进行了热重分析,考察了木粉粒径及表面处理方法对PVC／木塑发泡材料性能的影响。结果表明：采用粒径117μm（120目）、经过硅烷类偶联剂处理的木粉制得的PVC／木塑发泡材料的综合性能较优;相同发泡剂用量下,PVC／木塑发泡材料密度随木粉用量的增加而增大,发泡效果变差。     

Effect of wood powder on polymer foam nucleation

It is usually reported that wood particles in wood/polymer composite foams can act as nucleating sites. Since high wood contents are used, it is difficult to determine exactly the effect of wood particles. In this study, LDPE was chemically foamed in a twin‐screw extruder, and small amounts of wood (0–5 phr) were added to determine their effect. Particle size was investigated by using three mesh sizes: 45–61, 104–125, and 180–210 μm. As expected, wood particles acted as nucleating agents that substantially reduced cell size and increased cell density. J. VINYL. ADDIT. TECHNOL., 12:19–24, 2006. © 2006 Society of Plastics Engineers     

PVC塑化木粉及其吸水性

将木粉和PVC共混，同时加入相容剂POE—MAH，三者经挤出机挤出形成化学反应相容。生成PVC塑化木粉。研究了该塑化木粉的吸水性。研究表明：体系中PVC比例增加、木粉比例减小时。临界含水量变小，即吸水性变小。     

木粉基吸附剂的制备及性能研究

制备并研究了木粉基重金属离子吸附剂对金属离子的吸附性能.结果表明,吸附剂对Pb2 、AS 、Cu2 、Mn2 4种离子的饱和吸附容量分别达89.46、73.92、22.25 mg/g和21.8 mg/g,是木粉接枝共聚前吸附容量的4～10倍.吸附剂对所研究的金属离子的吸附特征可用Freundlich方程近似描述.找到了Pb2 、Ag 、Cu2 、Mn2 适宜吸附的pH范围,再生实验表明吸附剂经3次再生之后仍保持较高的吸附容量.     

Influence of carbonization conditions and wood species on carbon dioxide reactivity of resultant wood char powder

Carbon dioxide reactivities of powdered samples of Acacia and Eucalyptus wood chars were measured thermogravimetrically at 900°C and the effects of carbonization conditions (temperature, heating rate and soaking time) and wood species were determined. The results showed that the reactivity decreased with increasing carbonization temperature and soaking time. Chars prepared under rapid carbonization (heating rate: 30°C min⁻¹) were found to be more reactive than the chars produced by slow carbonization (heating rate: 4°C min⁻¹). In comparison to Eucalyptus wood chars, the Acacia wood chars exhibited higher reactivity.     

Fuel and emissions properties of Stirling engine operated with wood powder

From viewpoints of the environment and fuel cost reduction, small-scale biomass combined heat and power (CHP) plants are in demand, especially wood-waste fueled system, which are simple to operate and maintenance-free with high thermal efficiency similar to oil fired units. These are requested by wood and other industries located in mountainous region. To meet these requirements, a Stirling engine CHP system combined with simplified biomass combustion process with pulverized wood powder was developed.In an R&D project started in 2004 considering wood powder properties as a fuel, combustion performance and emissions in combustion flue gas were tested using combustion test apparatus with commercial size units. The wood powder combustion system was modified and optimized during the combustion test results, and the design of the demonstration plant combined with 55 kW_e Stirling engine power unit was considered. The demonstration plant was finally completed in March of 2006, and test operation has been progressed for the future commercial CHP system.In the wood powder combustion test, wood powder of less than 500 μm is mainly used, and a combustion chamber length of 3 m is applied. In these conditions, the air ratio can be reduced to 1.1 without increasing CO emission of less than 10 ppm and combustion efficiency of 99.9%. In the same conditions, NO_x emission is estimated to be less than 120 ppm (6% O₂ basis). Wood powder was confirmed to have excellent properties as a fuel for Stirling engine CHP system. This paper summarizes the wood powder combustion test, and presents the evaluation of the burner design parameters for the biomass Stirling engine system.