PVC-木粉復(fù)合材料的制備及其性能的研究.pdf

1、木塑復(fù)合材料（簡稱WPC）是用木纖維或植物纖維填充、增強(qiáng)的改性熱塑性材料，兼有木材和塑料的成本和性能的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)擠出或壓制成型為型材、板材或其他制品，可以替代木材和塑料在某些方面的應(yīng)用。但是由于極性、易吸水的木粉和非極性、疏水的PVC 基體相容性比較差，PVC/木粉復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度比較差，而且填充木粉之后，材料的密度也增大了，從而限制了PVC/木粉復(fù)合材料的應(yīng)用。本文采用了多種物理方法和化學(xué)方法對木粉進(jìn)行改性，提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能。

2、 本文首先研究了木粉的填充量以及木粉粒徑對材料的力學(xué)性能的影響，發(fā)現(xiàn)隨著木粉含量的提高，材料的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度都下降很快； 木粉的粒徑過大或者過小都不利于木粉的分散，不利于材料的力學(xué)性能的提高。采用KH550 硅烷偶聯(lián)劑處理木粉之后，偶聯(lián)劑發(fā)生水解之后生成的硅醇鍵[-Si(OH)3]與木粉表面的羥基(-OH)發(fā)生氫鍵作用和脫水反應(yīng)，從而提高了木粉與PVC的界面相容性，提高了材料的力學(xué)性能。 當(dāng)木粉經(jīng)過微波處理之

3、后再與PVC 復(fù)合加工，制得的復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度都有了較大幅度的提高。通過SEM 照片顯示，相對未經(jīng)處理的木粉，經(jīng)過微波處理之后的PVC/WF 復(fù)合材料的界面黏附要好得多。通過EPR 譜圖發(fā)現(xiàn)，固定在木粉內(nèi)的自由基在微波處理過程中被活化了。因此，當(dāng)采用具有雙鍵的水溶性單體－丙烯酰胺浸潤木粉之后，再進(jìn)行微波處理，通過FTIR 譜圖得知丙烯酰胺與木粉發(fā)生了接枝發(fā)應(yīng)。大幅提升的力學(xué)性能和SEM 照片反應(yīng)了PVC和木粉之間界面相容性的

4、改善。 此外，本文還采用快速卸壓法，利用超臨界CO2 對PVC/木粉復(fù)合材料進(jìn)行了發(fā)泡，研究了發(fā)泡溫度和等靜壓處理壓力對發(fā)泡材料密度和沖擊強(qiáng)度的影響。結(jié)果顯示，在PVC的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度附近，隨著溫度的升高，泡孔尺寸增大，材料的密度不斷下降。但是填充木粉之后由于兩相之間存在界面缺陷，溫度的升高使得泡孔尺寸的增大超過了界面缺陷不被破壞的極限，反而不利于材料沖擊強(qiáng)度的提高。而隨著壓力的增大，溶解在樹脂中的氣體量增加，發(fā)泡材料的密度不斷