PET纖維增強(qiáng)HDPE木塑復(fù)合材料的成型工藝與性能.pdf

1、本文研究聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)短切纖維增強(qiáng)木粉/高密度聚乙烯(HDPE)復(fù)合材料的擠出成型制備工藝與產(chǎn)品性能。采用靜態(tài)力學(xué)、吸水率測(cè)試和SEM等方法表征復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能，考察PET纖維長(zhǎng)度、用量、分布與形態(tài)對(duì)HDPE/木粉復(fù)合材料性能的影響，優(yōu)選出PET纖維的適宜添加量和長(zhǎng)度;分析PET纖維/木粉預(yù)混、PET纖維/HDPE共混等PET纖維的添加方法，PET纖維分散劑的使用，以及開(kāi)煉、擠出等混煉方式對(duì)復(fù)合材料性能的影響，優(yōu)化出適

2、宜的PET纖維添加工藝。
　　采用羧甲基纖維素鈉分散劑能夠使纖維分散的更加均勻，從而使材料獲得更好的力學(xué)性能，但吸水率升高。添加PET纖維可以提高HDPE/木粉復(fù)合材料的力學(xué)性能和耐水性。適宜添加量控制在9％以內(nèi)。
　　采用開(kāi)煉混煉工藝制備的短切PET纖維增強(qiáng)木塑復(fù)合材料(PWPC)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，添加長(zhǎng)度為2mm的PET纖維時(shí)，幾乎無(wú)法起到增強(qiáng)作用;隨著纖維添加量和長(zhǎng)度的增加，PWPCs的力學(xué)性能稍有提高;當(dāng)纖維長(zhǎng)度4mm

3、、添加量為6％時(shí)，表現(xiàn)出較好的綜合力學(xué)性能，同時(shí)耐水性能顯著改善:31天常溫吸水率下降26.4％，2h沸水吸水率下降23.4％。
　　采用雙螺桿混煉工藝制備的PWPC沖擊強(qiáng)度得到明顯提高，最高可達(dá)到15.16KJ/m2，增大27.8％;隨著纖維添加量和長(zhǎng)度的增加，PWPCs的力學(xué)性能稍有提高，同時(shí)吸水率均呈明顯的下降趨勢(shì)，且纖維長(zhǎng)度越長(zhǎng)、添加量越多，吸水率越低。
　　不同制備工藝對(duì)木塑復(fù)合材料性能影響的對(duì)比結(jié)果表明，雙螺桿預(yù)

4、混合法制備的復(fù)合材料雖然吸水率略高，但綜合力學(xué)性能較好，且制備工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，且省時(shí)省力，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，使用開(kāi)煉機(jī)及雙螺桿混合時(shí)，材料的綜合力學(xué)性能偏低，是由于多次混煉造成纖維的斷裂及基體的降解。
　　綜合分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，采用雙螺桿預(yù)混合擠出成型工藝制備PET纖維增強(qiáng)HDPE木塑復(fù)合材料，可以達(dá)到對(duì)其力學(xué)性能尤其是沖擊強(qiáng)度改善的目的，改善了一般木塑復(fù)合材料沖擊強(qiáng)度較低的缺點(diǎn);PET纖維最佳添加量6～9％，最佳長(zhǎng)度