玻璃纖維和石墨對HDPE基木塑復合材料綜合性能的影響.pdf

1、木塑復合材料(WPC)有眾多優(yōu)點，但我國的WPC產品在應用方面還存在一定的局限性和缺陷，例如:多數的木塑產品主要應用于戶外，存在耐熱性不佳、熱膨脹系數大、耐摩擦性能較差等缺陷，在一定程度上影響了其應用。為了改善上述局限性和缺陷，同時降低WPC的生產成本和增強代替木制品的優(yōu)勢，本文向木塑復合材料中添加了玻璃纖維以提高其綜合性能，添加石墨和玻璃纖維以賦予其抗靜電性熊和良好的綜合性能，探討了玻璃纖維含量以及不同比例的石墨和玻璃纖維對高密度聚乙

2、烯(HDPE)基復合材料性能的影響規(guī)律及作用機制。首先，采用A-171硅烷偶聯劑對竹粉或水稻秸稈粉表面進行了改性，并加入了一定量的玻璃纖維或不同配比的石墨和玻璃纖維;然后，采用熱壓成型工藝制備了HDPE基木塑復合材料;最后，考察了玻璃纖維含量或者石墨和玻璃纖維對復合材料電學性能、力學性能、熱學性能及摩擦學性能的影響，并利用SEM觀察材料的斷面形貌和磨損表面形貌，利用三維表面輪廓儀觀測磨損表面粗糙度。主要研究結果如下:
　　(1)玻

3、璃纖維含量對竹粉/HDPE復合材料性能的影響
　　當玻璃纖維含量為3wt％時，能顯著提高竹粉/HDPE復合材料的拉伸強度和彎曲強度，與未添加玻璃纖維的復合材料相比，添加玻璃纖維后復合材料的彎曲強度和拉伸強度分別提高了23.54％和19.41％;在30～60℃溫度范圍內，復合材料長度、寬度方向的線膨脹系數隨著玻璃纖維含量的增大而明顯減小;相同含量玻璃纖維的復合材料線膨脹系數隨溫度的升高而逐步增大;在N2氣氛下，隨玻璃纖維含量的，竹粉

4、/HDPE復合材料的摩擦系數先逐漸增大，而后基本保持不變，磨損率逐漸減小。
　　(2)石墨和玻璃纖維對水稻秸稈/HDPE復合材料性能的影響
　　石墨和玻璃纖維配比達8∶7時，材料內部開始形成導電通路，當石墨和玻璃纖維的配比為8∶7～14∶1時，材料為靜電耗散材料，同時其表面摩擦靜電在0V小幅波動;隨著石墨用量的增加和玻璃纖維用量的減少，材料的摩擦系數呈不斷減小的趨勢，而其導熱系數則不斷的增大，當石墨和玻璃纖維的比例為14∶1

5、時，復合材料的導熱系數最大，比未添加石墨時增加了138％;當石墨和玻璃纖維的配比為10∶5時，復合材料的拉伸強度和彎曲強度均達最大值;30℃～70℃條件下，水稻秸稈粉/HDPE復合材料的長度、寬度方向上線膨脹系數隨著石墨用量的不斷增加和玻璃纖維用量的不斷減少呈先減小后增加再減小的趨勢，其中當石墨和玻璃纖維的比例為8∶7時，復合材料的熱膨脹系數最小，同時，同一組分的材料的線膨脹系數隨溫度的增加而增大。石墨和玻璃纖維的配比為0∶15或8∶7