茶塑復合材料的性能表征及應用研究.pdf

1、近年來，科技的進步與人們環(huán)保理念的加強，促進了木塑復合材料產(chǎn)業(yè)又好又快地發(fā)展。該產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展在一定程度上緩解了過度砍伐、生態(tài)破壞，白色污染等諸多現(xiàn)實而嚴重的問題。茶梗等茶葉剩余物中含有豐富的天然植物纖維，是很好的木塑復合材料填充料。用茶梗等剩余物制備茶塑復合材料不僅是木塑復合材料研究上的創(chuàng)新，同時也是對茶梗等剩余物資源利用途徑的積極探索，對木塑復合材料產(chǎn)業(yè)以及茶產(chǎn)業(yè)都具有非常重要的意義。
　　本論文以茶梗等剩余物和高密度聚乙烯樹

2、脂為主要原料，運用物理、化學等方法，研究明確了茶梗纖維的形貌與化學組份等基本性質。通過力學性能檢測，吸水率測定，以及熱重分析儀與電子掃描顯微鏡等儀器對茶塑復合材料的力學性能、耐水性能、流變性能、熱穩(wěn)定性以及微觀結構進行了表征與分析，從而得出了復合材料各組份的較佳配比，較適工藝流程與技術參數(shù)。并在此基礎上進行了茶塑復合材料的產(chǎn)品應用研究。本論文的主要研究結論如下：
　?。?）茶梗中的纖維素、半纖維素與木質素的含量分別為9.4％、31

3、%與9.7%，其中，纖維素與木質素和木材類原料中的含量相比明顯較低，而半纖維素含量和木材類中的幾乎接近。茶梗纖維的開始熱分解溫度為205℃左右，339.2℃左右出現(xiàn)最大失重速率。茶梗粉中茶梗纖維有的成束存在，有的則分散開來，整體呈現(xiàn)出類長方形或圓棒形。
　?。?）茶梗粉含量為30%、目數(shù)為100目、偶聯(lián)劑MAPE含量為8%時復合材料的力學、耐水性能較佳，同時復合材料內(nèi)部的分散性與界面相容性較好。
　?。?）茶梗粉含量為30%

4、時與未添加的相比，復合材料的熱穩(wěn)定性差異明顯；100目復合材料的熱穩(wěn)定性比20目的高；8%MAPE與1.8%KH-550偶聯(lián)劑的加入均可以提高復合材料的熱穩(wěn)定性，但加入8%M AP E的熱穩(wěn)定性提高更明顯。
　　（4）通過對茶塑復合材料的微觀結構進行研究發(fā)現(xiàn)，茶梗粉含量為30%、目數(shù)為100目時茶梗粉與基體 HDPE均結合較好；未加入偶聯(lián)劑的復合材料中，茶梗粉與基體HDPE結合并不緊密，斷層表面散布著茶梗粉顆粒，8%MAPE與1.

5、8%KH-550加入后復合材料的界面相容性和分散性均得到了改善，但加入8%MAPE時改善效果更明顯。
　?。?）在茶塑復合材料的應用研究方面，得出了復合材料的較佳組份配方：茶梗粉30%、目數(shù)100目、偶聯(lián)劑MAPE8%；確定了茶塑復合材料產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程；明確了本試驗的技術參數(shù)：原材料混合溫度90℃，轉速為300 r·min-1混合15min；造粒輔機造粒時一、二、三段溫度設置分別為175、170、165℃，轉速為40 r·min