木粉—再生聚苯乙烯复合材料

木粉—再生聚苯乙烯复合材料

宋永明[1]2004年在《木粉/再生聚苯乙烯复合材料的增韧改性研究》文中进行了进一步梳理木粉与再生聚苯乙烯塑料通过熔融挤出的方式进行复合制造木/塑复合材料,不仅充分地利用了木质资源材料,而且促进了废旧塑料的回收再利用,同时又生产出具有高附加值的复合材料。然而,该种复合材料因脆性较高而大大的限制了其实际应用范围。本研究基于热塑性弹性体对聚苯乙烯塑料基质的增韧来达到对木粉/再生聚苯乙烯复合材料的增韧改性,同时添加马来酸酐改性的苯乙烯聚合物(MAPS)作为复合材料的界面相容剂。通过弯曲、拉伸、无缺口冲击和动态力学热分析(DMTA)技术来表征复合材料的宏观物理力学性能和粘弹性特性,利用扫描电子显微镜对复合材料界面的微相结构进行观察和分析,来表征复合材料的界面结合和增韧改性状况。主要结论归纳如下: 1)不同的热塑性弹性体分别与再生的聚苯乙烯塑料(热塑性弹性体与再生聚苯乙烯的比率为1:10)进行共混改性,结果表明:添加TPR的共混聚合物拉伸断裂伸长率和无缺口冲击强度提高最为显着,分别提高了58.6%和3.5倍,同时具有较高的拉伸强度,而拉伸弹性模量的下降也是最小的,仅降低了8%,体现了对再生聚苯乙烯塑料较好的增韧效果。 2)不同偶联剂含量的复合材料的力学性能比较显示:偶联剂含量在5%左右的复合材料表现出较高的拉伸,弯曲性能,但在拉伸断裂伸长率和无缺口冲击强度方面有所降低。对于只添加TPR的木/塑复合材料,随着TPR含量的增加,复合材料的弯曲、拉伸性能,以及无缺口冲击强度均呈下降的趋势。而将偶联剂和TPR复配后,显着地提高了复合材料的模量、拉伸断裂伸长率和无缺口冲击强度。说明偶联剂和TPR按适当的比例复配,将会对木/塑复合材料起到既增韧又增强的作用。 3)复合材料动态力学性能研究表明:TPR的加入提高了复合材料的阻尼性质,却降低了复合材料的存储模量和玻璃化转变温度;添加偶联剂后复合材料的存储模量和玻璃化转变温度都得到了显着提高;随着TPR含量的增加,复合材料的阻尼性质增强,但却降低了复合材料的存储模量和玻璃化转变温度,通过与偶联剂的复配后,适中的TPR含量能够在保证有较高的存储模量的同时,提高复合材料的阻尼特性。 4)复合材料的扫描电子显微镜观察分析表明,在没有添加偶联剂的木粉/再生聚苯乙烯复合材料中,木粉和塑料之间,表现为明显的相分离;添加偶联剂后,界面的结合程度得到显着的增强;在添加热塑性弹性体TPR的复合材料的塑料基质中,弹性体颗粒均匀的分散在其中,其粒径在0.1~0.5μm之间;在冲击断裂面可以明显地观察到由弹性体所引发的“银系带”。

肖泽芳[2]2003年在《木粉—再生聚苯乙烯复合材料》文中提出本文以废弃聚苯乙烯泡沫塑料和实木家具制造过程中产生的废弃物——砂光粉为主要原料,通过熔融挤出方式制备木材-聚合物复合材料。回收的聚苯乙烯泡沫塑料(RPS)经清洗、干燥、粉碎后,于125℃下加热收缩成再生颗粒。将RPS再生颗粒、砂光木粉、偶联剂(马来酸酐接枝聚苯乙烯,MAPS)和润滑剂等加工助剂于高速混合机中混合均匀,然后用30mm双螺杆/45mm单螺杆双阶塑料挤出机组在160℃~190℃下进行挤出复合。较系统地研究了木粉含量、偶联剂添加量和双螺杆挤出机的螺杆转速等主要挤出工艺参数对复合材料的吸水性能、拉伸强度、弯曲强度、动态机械性质(存储模量E′和损耗正切角tanδ)的影响规律,初步确定了适宜工艺条件,主要结论是: 1)木粉含量的增加使得复合材料的吸水性能增加,动态机械性质下降。复合材料的拉伸强度和弯曲强度在木粉含量为10%、30%和50%时低于RPS。20%和40%木粉含量的复合材料的这两项强度高于RPS。 2)添加偶联剂以后,木粉和聚苯乙烯相容性提高,复合材料的上述性质不同程度地得到了改善。当添加20%的偶联剂时,木粉含量为40%和50%的复合材料的吸水量减少了一倍;存储模量高于未加偶联剂的复合材料;弯曲强度和拉伸强度分别增加了10%和40%以上。 3)双螺杆挤出机的转速影响着木粉偶联剂和聚苯乙烯的均匀混合程度。研究发现,双螺杆转速为40rpm时,复合材料性质好于其它转速。 4)木粉含量为40%,偶联剂含量为20%的复合材料其力学强度(拉伸强度为40.22Mpa,弯曲强度为76.192Mpa)和存储模量明显高于其他工艺条件的复合材料。 5)木粉-再生聚苯乙烯复合材料挤出工艺的适宜工艺条件为:物料配比为木粉含量40%;偶联剂含量20%;温度160℃~190℃;双螺杆转速40rpm。

宋永明, 肖泽芳, 王清文[3]2004年在《木粉/再生聚苯乙烯复合材料的动态机械性质分析》文中研究指明分析了 5 0Hz频率下木粉 /再生聚苯乙烯复合材料的动态机械性质。结果表明 :木粉含量、偶联剂和双螺杆挤出机的螺杆转速都对复合材料的存储模量 (E′)和损耗角正切值 (tanδ)有一定影响。随着木粉含量的增加 ,复合材料的存储模量和玻璃化温度都有所降低。加入偶联剂后 ,其存储模量和玻璃化温度得到提高 ,并且tanδ值降低。当木粉含量为 4 0 %~ 5 0 %、偶联剂含量达到 2 0 %时 ,复合材料的存储模量较高 ,已经超过了再生聚苯乙烯的存储模量。双螺杆的转速为 4 0~ 5 0r/min时 ,复合材料具有较理想的存储模量和损耗角正切值。

闫微丽[4]2008年在《竹塑复合材料制备及其性能研究》文中认为本课题主要深入研究了竹塑复合材料的生产制备工艺,加工用竹纤维的纤维形态,竹塑复合材料的吸水性能,竹塑复合材料的线膨胀性能以及竹塑复合材料的抗冻融性能.通过大量试验以后,得出以下结论:1.试验用南竹纤维长度在0.31mm-0.70mm之间,纤维中薄壁细胞所占的比例较大;试验用杂竹纤维的长度在0.23mm-0.68mm之间,纤维表面较南竹纤维来说较为光滑,且罕见薄壁细胞.2.在竹塑复合材料混合造粒阶段,使用经过特殊制造的同向平行双螺杆造粒机进行造粒;在竹塑复合材料挤出阶段,采用36:1的大长径比的单螺杆挤出机,采用真空上料,最后通过模具挤出成型.3.杂竹/回收PE材料吸水膨胀性最差,南竹/新PE次之,南竹/回收PE最好.并通过扫描电镜分析得出:吸水之后,材料的内部结构没有发生变化.4.叁种材料不同方向上膨胀性变化规律为:厚度方向>宽度方向>长度方向,并通过扫描电镜对材料处理前后的照片分析得出,在处理前后,材料的内部结构没有发生变化.5.经过不同时间段,不同温度段的冻融循环之后,叁种材料的抗弯性能随着冻融循环温度差的增大和冻融循环次数的增多而降低.通过比较,经过相同的冻融循环处理后,叁种材料的表现不相同,主要体现为,南竹/新PE的抗冻融性能明显高于南竹/回收PE与杂竹/回收PE这两种材料.

刘申[5]2010年在《聚苯乙烯基发泡木塑复合材料的制备和性能》文中进行了进一步梳理本文采用偶氮二甲酰胺作为发泡剂、木粉和聚苯乙烯树脂为主要原料,通过自由发泡挤出成型法制备聚苯乙烯基发泡木塑复合材料。研究了木粉粒径和成核剂对泡孔形态、泡孔分布、力学性能和表观密度的影响;偶联剂对复合材料界面相容性的改善;模口的温度和熔体粘度的关系;弹性体SBS对复合材料缺口冲击强度的影响;聚乙烯含量对聚乙烯-聚苯乙烯基发泡木塑复合材料力学性能的影响。结果表明:较小粒径(如80-120目)的木粉能够赋予复合材料更好的泡孔形态、更大的泡孔、密度、更均匀的泡孔分布和更高的力学强度(与采用40-80目木粉的复合材料相比,弯曲强度和拉伸强度分别提高了21.9%和47%);1200目滑石粉是适宜的成核剂,能有效地提高泡孔的密度,降低复合材料的表观密度;偶联剂马来酸酐接枝聚苯乙烯的添加,不仅改善了发泡复合材料的力学性能,而且使泡孔的平均直径更小,而加入硅烷偶联剂的发泡复合材料的泡孔平均直径较大,力学性能表现较差,但具有较低的表观密度;随着模口温度的升高聚合物熔体的粘度下降,聚合物的自由体积增大,导致复合材料的泡孔尺寸增长和泡孔密度提高,最终降低了复合材料的表观密度;弹性体SBS能够提高复合材料的缺口冲击强度,(SBS含量为10%时,复合材料的缺口冲击强度最高)同时也降低了复合材料的弯曲和拉伸强度;随着聚乙烯含量的不断上升复合材料的弯曲和拉伸强度均有提高,并且泡孔形态也得到改善,当聚乙烯含量超过30%时,复合材料各方面的性能均开始下降。

杨俊[6]2010年在《植物纤维填充的聚合物基木塑复合材料的研究》文中研究指明本文以两种聚合物(ABS、PP)和杨木粉为主要原料制备了植物纤维填充的聚合物基木塑复合材料,研究了复合材料力学性能、结晶性能和形貌形态,研究了聚合物与木粉的相容性。论文对比了叁种木粉表面处理方式(碱处理、酸处理、煮沸处理)及相容剂对聚合物和木粉相容性的改善效果。结果表明碱处理和相容剂对两种聚合物都有较好的增容效果,而酸处理和煮沸处理存在一定的选择性,SEM照片和DSC分析表明这些区别和聚合物的结晶性能有关。进一步研究表明,木粉碱处理和煮沸处理与相容剂存在协同效应,其中煮沸处理木粉与相容剂并用的PP/木粉复合材料拉伸强度由22.5 MPa提高到53.0MPa。讨论了不同木粉含量对木塑复合材料性能的影响,发现ABS/木粉复合材料和PP/木粉复合材料随木粉含量提高而出现不同的性能变化,分析表明两种材料断裂机制发生了不同变化,并从结晶的角度解释了木粉填充ABS和PP的不同机理。此外,通过添加相容剂ABS-g-mah和原位增容的方式成功提高了ABS/木粉复合材料的力学性能,拉伸强度由24.8 MPa提高到了50.8 MPa,而冲击强度也提高了40%,ABS-g-mah的最佳用量在5 phr。

赵娟, 崔怡, 李丙海[7]2007年在《木塑复合材料改性研究进展》文中研究指明针对PE、PP、PVC以及废旧塑料和其他树脂基的木塑复合材料体系,介绍了国内外在性能改进方面取得的一些进展;展望了木塑复合材料的应用领域及市场前景。

曹永敏[8]2006年在《专利汇编》文中研究表明负离子乳液涂料及其制备方法(CN1760289)本发明涉及负离子乳液涂料及其制备方法,负离子乳液涂料是由去离子水、颜料、填料、基料、助剂和纳米托玛琳粉组成,详细重量配比及其制备方法详见说明书。本发明优点将溶剂型负离子涂料变为水性负离子涂料,增加涂层的透气

游志培[9]2014年在《超高分子量聚乙烯的改性研究》文中进行了进一步梳理超高分子量聚乙烯具有力学性能较低、热变形温度低和抗蠕变性能差等缺陷。为了改善其物理力学性能,本文通过添加木粉,竹炭粉、木炭粉对UHMWPE物理力学性能进行改性,得到如下结论:(1)木粉的加入对UHMWPE的弯曲强度和拉伸强度有一定的提高。当木粉的含量为70wt%时,木塑复合材料的弯曲强度达到最大值23.1MPa比UHMWPE提高50%。当木粉的含量达到80wt%时,拉伸强度达到最大值30.2MPa,其拉伸强度比UHMWPE提高61.5%。(2)当竹炭粉的含量达到80wt%时,复合材料的拉伸强度和弯曲强度都达到最大值分别为61.2MPa和91.3MPaMPa,比纯的UHMWPE分别增加了227.3%和492.9%。当竹炭粉的含量为80wt%时,在-30~30℃,30~80℃时,线性热膨胀系数分别为52.8x10-6/℃,78.6x10-6/℃,与纯的UHMWPE相比分别下降了69.9%,73.8%。当竹炭粉的含量达到80wt%时,其吸水率达到最大值2.3%,是纯的UHMWPE的7.67倍。UHMWPE的耐蠕变性能对于温度变化十分敏感。添加了竹炭粉的复合材料对于温度变化的依赖性大大降低。在80℃时,应力水平=1.5MPa,竹炭粉含量为60wt%、70wt%和80wt%的复合材料的蠕变应变与纯UHMWPE相比,分别降低了95.9%,96.9%和97.1%。(3)当木炭粉的含量达到80wt%时,复合材料的拉伸强度和弯曲强度都达到最大值分别为104.7MPa和96.7MPa,比纯的UHMWPE分别增加了459.9%和527.9%。当木炭粉的含量为80wt%时,复合材料的热膨胀系数达到最小值,在-30~30℃,30~80℃时,线性热膨胀系数分别为68.0x10-6/℃,94.9x10-6/℃,与纯的UHMWPE相比分别下降了61.3%,68.3%。当木炭粉的含量达到80wt%时,其吸水率达到最大值1.96%,是纯的UHMWPE的6.53倍。

伍波, 张求慧, 王永波[10]2010年在《木塑复合材料界面化学改性研究进展》文中研究指明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。

参考文献:

[1]. 木粉/再生聚苯乙烯复合材料的增韧改性研究[D]. 宋永明. 东北林业大学. 2004

[2]. 木粉—再生聚苯乙烯复合材料[D]. 肖泽芳. 东北林业大学. 2003

[3]. 木粉/再生聚苯乙烯复合材料的动态机械性质分析[J]. 宋永明, 肖泽芳, 王清文. 东北林业大学学报. 2004

[4]. 竹塑复合材料制备及其性能研究[D]. 闫微丽. 南京林业大学. 2008

[5]. 聚苯乙烯基发泡木塑复合材料的制备和性能[D]. 刘申. 东北林业大学. 2010

[6]. 植物纤维填充的聚合物基木塑复合材料的研究[D]. 杨俊. 华东理工大学. 2010

[7]. 木塑复合材料改性研究进展[J]. 赵娟, 崔怡, 李丙海. 塑料科技. 2007

[8]. 专利汇编[J]. 曹永敏. 化学建材. 2006

[9]. 超高分子量聚乙烯的改性研究[D]. 游志培. 南京林业大学. 2014

[10]. 木塑复合材料界面化学改性研究进展[J]. 伍波, 张求慧, 王永波. 化工新型材料. 2010

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