納米氧化鋅對木塑復合材料抗紫外老化性能的影響.pdf

1、木塑復合材料(WPC)具有獨特的優(yōu)點（耐腐燭、易加工等），目前主要應用在戶外建筑領域，但在長期的戶外應用中，其產(chǎn)品抗老化性能較差已成為制約其應用的關鍵問題之一，因此要使用有效的抗老化劑控制自然環(huán)境對木塑復合材料老化性能的影響。本文首先研究不同木粉含量對木塑復合材料性能的影響，在最佳木粉含量范圍內以木粉、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，制備木塑復合材料，并對其進行1500h的人工加速紫外老化試驗，測試試件老化

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

3、時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合制備氧化鋅/木塑復合材料、納米氧化鋅/木塑復合材料，氧化鋅、納米氧化鋅的添加對復合材料的力學性能產(chǎn)生不利影響，造成力學性能的下降;XRD分析可知，氧化鋅、納米氧化鋅確實加入到復合材料中，且其并未影響復合材料的晶型。
　　3.對制得的氧化鋅/木塑復合材料、納米氧化鋅/木塑復合材料進行1500h紫外加速老化試驗。研究表明，

4、隨著老化時間的延長，木塑復合材料老化前后表面色差△E值在增加，添加氧化鋅、納米氧化鋅的復合材料其色差值比空白樣小;SEM分析表明老化后復合材料的表面出現(xiàn)裂紋，且隨著時間的延長裂紋逐漸加深加大，添加納米氧化鋅裂紋比空白樣小，而氧化鋅并沒有達到此效果;不同配方復合材料老化后彎曲強度均出現(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對老化前后復合材料表面化學變化

5、的分析結果表明，老化過程中復合材料羰基指數(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)隨老化時間的延長而減小，添加納米氧化鋅的復合材料纖維素指數(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.接觸角測試表明，氧化鋅/木塑復合材料表面的接觸角隨老化時問的延長呈先增大后減小的趨勢，接觸角在0-500h內大幅度下降，添加氧化鋅的復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含量增加，納米氧化鋅/木塑復合材料的接觸角隨著老化時間的延長均下降，且添加納米氧化鋅的復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、納米氧化鋅雖然對材料的力學產(chǎn)生不利影響，但其能延緩復合材料樣品表面氧化的發(fā)生，從表面褪色程度、彎曲性能、表面化學成分等方面改善木塑復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