木质纤维/PP复合材料模压成型工艺及其性能研究

• 花匠小妙招
• 2024-11-23 17:30

【摘要】： 木塑复合材料具有环境友好性和可持续性等优点,具有天然木材的质感,物理机械性能优于木材,广泛应用于建筑材料、车辆船舶、家具、包装运输等行业。木塑复合材料的研究和应用对寻求木材替代材料具有重要意义,也是回收塑料再生利用的有效途径之一本课题以聚丙烯(PP)树脂为基体材料,以木粉、竹粉、稻壳粉、稻秸秆粉为填料,采用模压成型工艺制备了多种PP基木塑复合材料。对木塑复合材料的力学性能及理化性能进行了测试和分析,用体视显微镜观察了填料与基体两相界面相容的微观结构。取得的主要成果如下：(1)研究了木质纤维/PP复合材料成型工艺一模压成型方法,优化了模压工艺参数。结果表明,模压压力为20MPa,模压温度为180℃,保压时间为15min,制得木塑复合材料综合性能较好。当木质纤维含量较高时,可以增加模压压力和模压温度以使复合材料能较好成型和具有良好性能。(2)研究了稻草粉用量对稻草粉/PP复合材料力学性能和理化性能的影响。结果表明,稻草粉含量为50%时,PP复合材料的拉伸强度、静曲强度和弹性模量均达到最佳,冲击韧性和硬度也较好。随着稻草粉含量不断增加,复合材料力学性能逐渐下降,但是吸湿性、含水率、吸水厚度膨胀率和24h吸水率却呈现不断增加的趋势。体视显微镜观察发现,低组分的稻草粉与PP复合有缠绕拉丝现象,填料与基体两相相容好。(3)研究了不同木质纤维对PP复合材料力学性能和理化性能的影响。研究发现,表面粗糙度和长径比较大的杉木纤维填充PP复合材料综合性能较好,稻壳粉与竹粉的填充PP复合材料性能一般。(4)考察了六种粒径木质纤维对PP复合材料力学性能和理化性能的影响。结果表明,填充物颗粒径过小,其在PP中分散不均匀,PP复合材料的力学性能较差；粒径过大,木质纤维容易在界面处形成空洞缺陷,其力学性能下降,吸水率等理化性能增加较快。粒径60目木质纤维填充PP时,复合材料综合性能较好。

【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009

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