HDPE/木粉复合材料的制备及其紫外加速老化性能研究

摘要

木塑复合材料是一种新型环保材料，兼有木材和塑料的特点，它的开发应用对寻找木材代替材料及回收废弃塑料具有重要意义。本文以硅烷偶联剂KH550作为木粉的改性剂，对改性条件进行了研究，并以改性后的木粉和高密度聚乙烯为原料制备了木塑复合材料，探讨了复合材料配方及加工工艺等因素对材料性能的影响，重点研究了配方中木粉含量、增容剂、脱模剂以及防老化剂等对复合材料紫外光老化性能的影响。
　　 主要结论如下：
　　 （1）以改性木粉/液体石蜡混合体系的粘度为指标，利用正交试验得出了最佳的改性条件，即KH550用量2％，改性时间100min，改性温度80℃，木粉经过改性后，其60h回潮率明显低于改性前，羟基峰减弱，并且发生了红移，疏水性得到了显著改善。
　　 （2）复合材料的配方中各成分对材料性能各有贡献，木粉可以提高材料的冲击强度，而增容剂乙烯-醋酸乙烯酯共聚物对拉伸强度贡献较大，脱模剂硬脂酸锌能很好地改善材料的加工性能及表观品质，对材料的力学性能无明显影响，3％的添加量比较合适，另外3％的纳米二氧化钛加入到复合体系中可以明显提高复合材料的力学性能。材料的最佳热压工艺为：热压温度为160℃，热压时间为14分钟。
　　 （3）采用紫外加速老化的方法，通过质量损失率、力学性能、色度变化以及羰基指数的变化，研究了木粉填充比例、脱模剂硬脂酸锌、增容剂EVA以及抗老化剂纳米二氧化钛等对木塑复合材料光老化性能的影响。结果表明，木粉的加入提高了复合体系中自由基的含量，间接地使复合材料的老化上升了一定水平；硬脂酸锌对材料的老化起到了一定的促进作用，但适当的添加量对材料的老化性能影响不大；EVA由于自身分子拥有酯羰基，会在一定程度上加速材料的老化，EVA含量较高的复合材料老化尤为明显；金红石型nano-TiO2在复合材料中起到了很明显的抗老化作用。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略语表

声明

第一章 前言

1概述

2木塑复合材料的发展状况

3木塑复合材料界面相容性

3.1物理方法

3.2化学方法

4木塑复合材料的老化

4.1高分子材料老化的主要机理

4.2高分子材料老化研究方法

4.3木塑复合材料的老化性能研究状况

5本文研究内容

第二章 木纤维的改性研究

引言

1材料与方法

1.1实验材料与试剂

1.2主要仪器

1.3实验方法

2结果与分析

2.1相容性评价方法

2.2木纤维改性条件的确定

2.2改性木粉的回潮率

2.3改性木粉的红外光谱

3小结

第三章 HDPE/木纤维复合材料的制备

引言

1材料与方法

1.1实验材料与试剂

1.2主要仪器

1.3实验方法

2结果与分析

2.1木粉填充量对复合材料力学性能的影响

2.2增容剂对复合材料力学性能的影响

2.3脱模剂对复合材料性能的影响

2.4 nano-TiO2对复合材料性能的影响

2.5热压工艺对材料力学性能的影响

3小结

第四章 添加剂对复合材料老化性能的影响

引言

1材料与方法

1.1实验材料与试剂

1.2主要仪器

1.3实验方法

2结果与分析

2.1木粉填充量对复合材料老化性能的影响

2.2硬脂酸锌对复合材料老化性能的影响

2.3 EVA对复合材料老化性能的影响

2.4 nano-TiO2对复合材料老化性能的影响

3小结

参考文献

致谢

附录