环氧树脂处理木粉对木塑复合材料性能的影响

摘要

木塑复合材料(wood-plastic composites，简称WPC)是由木质纤维和树脂基体为主要原料，添加其他必要的助剂，经熔融混合、成型加工制备的一种新型绿色环保材料。随着木塑复合材料研究的深入和应用领域的扩展，对其综合性能提出了更高的要求，由木质纤维的多孔结构和亲水性带来的高吸水性会影响木塑复合材料的尺寸稳定性等重要性能。本文在木粉与HDPE混合过程中用环氧树脂对木质纤维进行预处理，然后用平行双螺杆挤出机熔融混合造粒，单螺杆挤出机挤出成型复合材料。用红外光谱、热失重、转矩流变仪、旋转流变仪、力学性能和吸水性能测试等分析方法，研究了环氧树脂处理木粉对木塑复合材料性能的影响。主要研究结果如下:
　　1、通过环氧树脂处理木粉的分析，弄清了环氧树脂用量与木粉包覆状态之间的关系，综合分析处理木粉对木塑复合体系流变性、挤出工艺性、力学性能和吸水性的影响，得到环氧树脂的最适用量约为木粉的5％;
　　2、环氧树脂处理木粉对木塑复合体系流变性、挤出工艺性（熔体压力）的影响比较明显，可以初步认为木粉的表面粗糙度在复合体系的增强改性、加工性调控中具有重要作用，这对于理解木塑复合体系的基础问题至关重要;
　　3、环氧树脂处理木粉对于界面相容剂MAPE在HDPE中的增强作用具有明显的负效应，表明环氧树脂包覆对木粉多孔结构的封闭降低了MAPE的增强作用，从反向证明了Niu等提出的界面作用增强与木质材料多孔结构协同增强机理的合理性。
　　4、环氧树脂处理木粉对木塑复合材料的力学性能提高程度有限，但其对体系的流变性能、吸水性能等影响明显，工艺简便，在本文研究的基础上也可用于木塑复合体系性能与工艺的调控方法。

目录

摘要

第1章 文献综述

1．1 引言

1．2 木塑复合材料概况

1．2．1 木塑复合材料原材料

1．2．2 木塑复合材料的特点

1．3 木塑复合材料的界面

1．3．1 复合材料界面理论

1．3．2 影响木塑复合材料界面相容性的因素

1．3．3 改善木塑复合材料界面相容性的方法

1．4 木塑复合材料的加工工艺以及设备

1．4．1 木塑复合材料加工工艺

1．4．2 木塑复合材料成型加工设备

1．5 本文研究的内容、目的、意义

1．5．1 研究目的

1．5．2 研究意义

1．5．3 研究内容

第2章 实验部分

2．1 研究路线

2．2 实验材料与仪器设备

2．2．1 实验原材料

2．2．2 实验仪器设备

2．3 木塑复合材料的制备

2．3．1 环氢树脂处理木粉

2．3．2 复合材料的混合与挤出成型

2．4 性能测试

2．4．1 环氧树脂处理木粉分析

2．4．2 力学性能测试

2．4．3 吸水性能测试

2．4．4 流变性能测试

第3章 结果与讨论

3．1 环氧树脂用量

3．1．1 处理木粉分析

3．1．2 复合材料的力学性能

3．1．3 流变性能

3．1．4 复合材料的挤出工艺性

3．1．5 吸水性

3．1．6 本节总结

3．2 MAPE的影响

3．2．1 力学性能

3．2．2 流变性能

3．2．3 挤出工艺性

3．2．4 吸水性能

3．2．4 界面作用机理

3．3 木粉含量的影响

3．3．1 力学性能分析

3．3．2 流变性能分析

3．3．3 吸水性

3．3．4 本节小结

结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文

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