木粉的表面改性及其对聚丙烯/木粉复合材料力学性能的影响

摘要

改善填料与聚合物基体之间的界面相互作用是提高聚合物复合材料力学性能的关键所在.分别用碱(氢氧化钠)、酸(乙酸酐)、聚多巴胺对木粉(WF)进行表面改性,然后将改性后的WF与聚丙烯(PP)通过熔融共混制得PP/WF复合材料.采用傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪、扫描电子显微镜等手段对WF及复合材料的形态结构进行了表征,并分析了WF的表面改性对复合材料性能的影响.结果表明,这三种表面改性均可有效改善WF与PP的界面相互作用,从而使复合材料的力学强度得到明显提升.其中,聚多巴胺处理对界面强度和力学强度的改善效果最为明显,并且还可使基体的冲击韧性得到保持.当经多巴胺处理的WF的质量分数为50％时,PP/WF复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别可达64.87、67.96 MPa,相对于原始WF填充的复合材料分别增加了37.8％、39.9％.