竹叶/HDPE复合材料的制备及性能

摘要

【目的】探讨竹叶和高密度聚乙烯(HDPE)制备竹叶基复合材料的可行性,以提高竹叶的附加值,实现竹叶废弃物的综合利用。【方法】以经乙醇提取后的毛竹Phyllostachys edulis叶为原料,HDPE为增强基体,添加适量助剂,采用热压成型与注塑成型2种工艺制备竹叶/HDPE复合材料。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重分析仪(TGA)进行结构与性能的表征,探究不同成型工艺下不同竹叶质量分数对复合材料的性能影响。【结果】热分析结果表明:2种工艺制备的竹叶/HDPE复合材料热稳定性均随着竹叶质量分数的增加而提高。力学性能结果表明:随竹叶质量分数增加,注塑成型竹叶/HDPE复合材料拉伸强度逐渐降低,抗拉模量逐渐增大;弯曲强度先增大后减小,当竹叶质量分数为40%时,热压成型和注塑成型复合材料弯曲强度均达到最大,分别为28.72和30.20 MPa。随竹叶质量分数增加,2种工艺制备的复合材料弯曲模量逐渐增大,最大值分别为1564.92和1696.15 MPa;冲击强度逐渐减小。【结论】相比而言,热压成型竹叶/HDPE复合材料热力学性能更加稳定,是具有一定应用前景的、环境友好的新型材料。