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提高聚丙烯基木塑复合材料性能的研究上

时间：2023-03-17 来源网站：贵阳化工机械网

提高聚丙烯基木塑复合材料性能的研究(上)

木塑复合材料(wood-plastics composites)是指采用木质纤维和热塑性塑料(含回收料)，经混炼加工制成的新型绿色环保材料。木塑复合材料有利于保护森林资源和生态环境，充分利用回收废旧材料，化废为宝，消除“白色污染”，有显著的经济和社会效益，开发前景广阔。其中用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)树脂和木粉共混生产的木塑板材因可在多种场合替代木材使用，发展尤为迅速。

木塑复合材料的结构可以看作热塑性塑料充当连续相(软段)、不可塑的木粉充当分散相(硬段)从而形成两相结构，两相间经过化学手段(接枝、偶联等)有机地结合，使得木塑复合材料兼具塑料和木材的双重特性，具有塑料的耐水、防腐、抗病虫害、易着色等优势，更有木质的感观，并可象木材一样进行切、削、钻、钉、刨等二次加工。

1试验部分

1．1 原料

木粉，粒径156μm，溧阳木材厂；PP，牌号045—2，金陵石化公司塑料厂；三元乙丙橡胶(EPDM)，牌号J3080P，吉林石化公司；乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA)，牌号14—2，北京石化公司；苯乙烯一丁二烯一苯乙烯(SBS)，牌号YH一792，岳阳石化公司；PP接枝马来酸酐(MPP)，牌号CMG0101，上海日之升工程塑料公司；碳酸钙(CaC03)，粒径15．6μm，南京欧米亚公司。

1．2设备

SHR一50A型高速捏合机，张家港通河塑料机械公司；CE一7锥型双螺杆挤出机，上海挤出机械厂；SZ一120型注塑机：扬州通扬机械有限公司；LJ系列拉弯实验机，承德实验机厂；XC一55型冲击实验机，承德精密实验机厂；XJJ一50型冲击实验机，承德金建检测仪器制造厂。

1．3工艺流程

木粉110℃干燥并进行表面处理，加入塑料和其他组分粗混，经双螺杆混炼造粒再制样，最后进行性能测试。

1．4性能测试

分别按GB／T 1040—1992，GB／T 1043—1993，GB／T 1843—1996，GB／T 9341—1988测试复合材料的拉伸强度、简支梁冲击强度、悬臂梁缺口冲击强度和弯曲强度。

2结果与讨论

2．1 增容

木粉主要含有木质素和纤维素，具有强极性，而PP几乎没有极性。如果未经处理，两相间粘接效果太差，复合材料的性能随木粉用量的增加而大幅下降。用MPP对两相进行接枝处理，可提高复合材料的力学性能(见表1)。

从表1可以看出，添加5％(质量分数)的相容剂MPP使得除悬臂梁缺口冲击强度以外的各项力学性能指标有不同程度的提高，而悬臂梁缺口冲击强度则有下降。图1是MPP处理前和处理后的木塑复合材料断面SEM照片(放大2 000倍)。由图1可以看出，MPP处理前断面支离破碎，有很多空洞，那是木粉脱落留下的。可见木粉只是简单地被包裹在塑料中，两相间互不相容；当用MPP处理后，断面浑然一体，两相有机地占合在一起。可见MPP可有效地改善木塑复合体系的界面相容性。

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