納米氧化鋅對(duì)木塑復(fù)合材料抗紫外老化性能的影響.pdf

1、木塑復(fù)合材料(WPC)具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)（耐腐燭、易加工等），目前主要應(yīng)用在戶外建筑領(lǐng)域，但在長(zhǎng)期的戶外應(yīng)用中，其產(chǎn)品抗老化性能較差已成為制約其應(yīng)用的關(guān)鍵問題之一，因此要使用有效的抗老化劑控制自然環(huán)境對(duì)木塑復(fù)合材料老化性能的影響。本文首先研究不同木粉含量對(duì)木塑復(fù)合材料性能的影響，在最佳木粉含量范圍內(nèi)以木粉、高密度聚乙烯為主要原料，分別添加氧化鋅、納米氧化鋅為抗老化劑，制備木塑復(fù)合材料，并對(duì)其進(jìn)行1500h的人工加速紫外老化試驗(yàn)，測(cè)試試件老化

2、前后表面顏色、彎曲強(qiáng)度、表面形貌等變化，探討不同添加量氧化鋅和納米氧化鋅對(duì)木塑復(fù)合材料抗老化性能的影響。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1.通過添加不同含量(40％，50％，60％，70％，80％)的木粉制備木塑復(fù)合材料，探討木粉含量對(duì)木塑復(fù)合材料力學(xué)性能和耐腐性能的影響。研究結(jié)果表明木粉含量過高或過低都會(huì)造成力學(xué)性能下降;50％-70％木粉添加量為較理想的選擇;隨著木粉含量增加，木塑復(fù)合材料受白腐菌和褐腐菌腐朽越嚴(yán)重，當(dāng)木粉含量較高

3、時(shí)可以觀察到顯著腐朽現(xiàn)象。
　　2.分別添加不同含量(1％，2％，3％，4％，5％)的氧化鋅和納米氧化鋅復(fù)合制備氧化鋅/木塑復(fù)合材料、納米氧化鋅/木塑復(fù)合材料，氧化鋅、納米氧化鋅的添加對(duì)復(fù)合材料的力學(xué)性能產(chǎn)生不利影響，造成力學(xué)性能的下降;XRD分析可知，氧化鋅、納米氧化鋅確實(shí)加入到復(fù)合材料中，且其并未影響復(fù)合材料的晶型。
　　3.對(duì)制得的氧化鋅/木塑復(fù)合材料、納米氧化鋅/木塑復(fù)合材料進(jìn)行1500h紫外加速老化試驗(yàn)。研究表明，

4、隨著老化時(shí)間的延長(zhǎng)，木塑復(fù)合材料老化前后表面色差△E值在增加，添加氧化鋅、納米氧化鋅的復(fù)合材料其色差值比空白樣小;SEM分析表明老化后復(fù)合材料的表面出現(xiàn)裂紋，且隨著時(shí)間的延長(zhǎng)裂紋逐漸加深加大，添加納米氧化鋅裂紋比空白樣小，而氧化鋅并沒有達(dá)到此效果;不同配方復(fù)合材料老化后彎曲強(qiáng)度均出現(xiàn)不同程度的降低，添加氧化鋅、納米氧化鋅彎曲強(qiáng)度下降幅度小于空白樣，而不同添加量之間材料的性能相差無幾。
　　4.FTIR對(duì)老化前后復(fù)合材料表面化學(xué)變化

5、的分析結(jié)果表明，老化過程中復(fù)合材料羰基指數(shù)持續(xù)增加，添加氧化鋅、納米氧化鋅羰基指數(shù)增加幅度小于空白樣;纖維素指數(shù)隨老化時(shí)間的延長(zhǎng)而減小，添加納米氧化鋅的復(fù)合材料纖維素指數(shù)減小幅度小于空白樣，而添加氧化鋅的復(fù)合材料纖維素指數(shù)減小幅度大于空白樣，這是由于氧化鋅的損耗造成的。
　　5.接觸角測(cè)試表明，氧化鋅/木塑復(fù)合材料表面的接觸角隨老化時(shí)問的延長(zhǎng)呈先增大后減小的趨勢(shì)，接觸角在0-500h內(nèi)大幅度下降，添加氧化鋅的復(fù)合材料其接觸角下降幅

6、度小于未添加氧化鋅的空白樣，該階段材料表面木粉相對(duì)含量增加，納米氧化鋅/木塑復(fù)合材料的接觸角隨著老化時(shí)間的延長(zhǎng)均下降，且添加納米氧化鋅的復(fù)合材料的接觸角下降幅度與空白樣的下降幅度無差別。
　　綜上所述，添加氧化鋅、納米氧化鋅雖然對(duì)材料的力學(xué)產(chǎn)生不利影響，但其能延緩復(fù)合材料樣品表面氧化的發(fā)生，從表面褪色程度、彎曲性能、表面化學(xué)成分等方面改善木塑復(fù)合材料的耐老化性能，比空白樣的效果要好，就氧化鋅、納米氧化鋅二者相比較而言，納米氧化鋅改