木塑复合材料的界面相容性及吸水性能研究

摘要

为了改善木塑复合材料（WPCs）的界面相容性，本文分别采用甲基丙烯酸甲酯（MMA）、硅烷偶联剂（KH550）、马来酸酐（MA）对木纤维进行了表面处理，将处理后的木纤维与再生聚丙烯（RPP）通过熔融共混的方法制备了WPCs。对所制备的WPCs其进行了红外光谱表征和力学性能测试，通过扫描电子显微镜（SEM）观察了试样的冲击断口形貌，分析了WPCs的界面结合特性。
　　 结果表明：MMA、KH550、MA三种表面处理方法均能有效改善WPCs的界面相容性，提高了界面结合力。与未处理的WPCs相比，复合材料的拉伸强度分别提高了22.1％、26.3％和4.2％。MMA和KH550处理后的WPCs其冲击韧性提高了19.2％和36.2％，而MA处理后则降低了4.2％。结合冲击断口的微观分析可知，KH550处理可使WPCs获得最佳的综合性能。
　　 为了研究WPCs的吸水性能，文中考察了木纤维的表面处理方法（MMA、KH550、MA）、木纤维的含量（10％、20％、30％、40％）、木纤维的长度（120μm、180μm、270μm）、基体组成（RPP、RPE、RPP/RPE）和玻璃纤维（GF）的加入等对WPCs吸水性能和力学性能的影响。
　　 结果表明：三种表面处理方法均能有效降低WPCs的吸水性。随着木纤维含量的增加和长度的增大，WPCs的吸水性能增强，力学性能降低；随着RPP含量的增加，RPE含量的减少，WPCs的吸水性能逐渐增强，当RPP/RPE重量比为3∶1时，WPCs的冲击韧性最高；玻璃纤维的加入，降低了WPCs的吸水性能，拉伸强度略有下降，但使得WPCs的冲击韧性有所上升。