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偶聯(lián)劑對HDPE基竹塑復(fù)合材料性能的影響

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2017-05-06  來源:復(fù)材應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)  瀏覽次數(shù):287
核心提示:以高密度聚乙烯( HDPE)、竹粉(BF)為原料,馬來酸酐接枝聚丙烯(MAH-g-PP)作為偶聯(lián)劑,通過混煉、平板熱壓成型制各竹粉/HDPE復(fù)
       以高密度聚乙烯( HDPE)、竹粉(BF)為原料,馬來酸酐接枝聚丙烯(MAH-g-PP)作為偶聯(lián)劑,通過混煉、平板熱壓成型制各竹粉/HDPE復(fù)合材料,研究了馬來酸酐接枝聚丙烯添加量(0、2%、5%、8%)對竹粉/HDPE復(fù)合材料吸濕性、吸水性、彎曲強度、拉伸強度以及抗沖擊強度等性能的影響。結(jié)果表明:MAH-g-PP能顯著改善竹粉/HDPE復(fù)合材料的吸濕、吸水性能,明顯提高復(fù)合材料的力學(xué)性能;當MAH-g-PP添加量為5%時,復(fù)合材料的吸濕、吸水率最低,靜曲強度與彈性模量分別提高68%和30. 4%.拉伸強度與抗沖擊強度分別增長53. 70-/0和75%;而當MAH-g-PP添加量為8%時,復(fù)合材料的力學(xué)性能在一定程度上有所降低。紅外光譜(FTIR)分析顯示,添加MAH-g-PP后竹粉的游離羥基與馬來酸酐之間發(fā)生了酯化反應(yīng)。

      近年來,木塑復(fù)合材料由于兼具木材與塑料的特性,如木材的天然紋理、耐腐性、優(yōu)越的尺寸穩(wěn)定性、易加工等特點,逐漸被廣泛應(yīng)用到建筑、戶外家具、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域,顯示出廣闊的應(yīng)用前景。木塑復(fù)合材料主要由高分子聚合物與生物質(zhì)材料通過熱熔、混煉、擠壓或平壓等方法制備而成。生物質(zhì)原料主要包括木/竹材、農(nóng)作物秸稈、果皮等植物資源,這些生物質(zhì)資源主要由纖維素、半纖維素以及木質(zhì)素等化學(xué)成分組成,由于纖維素、半纖維素含有大量親水性基團(如羥基、羧基等),所以生物質(zhì)原料表現(xiàn)出了極強的吸濕、吸水性;另一方面,高分子聚合物又表現(xiàn)出強烈的疏水性,因而導(dǎo)致兩者界面相容性差,結(jié)合力不強,從而影響復(fù)合材料的綜合性能。通常用來改善木塑復(fù)合材料的界面結(jié)合性的方法主要包括生物質(zhì)材料的熱處理、高分子聚合物的接枝處理以及偶聯(lián)劑處理等方法。其中,偶聯(lián)劑處理主要是利用偶聯(lián)劑的多個功能性基團,這些基團一部分可以與生物質(zhì)材料中的極性基團發(fā)生接枝反應(yīng),另一部分可與合成樹脂或其他聚合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或生成氫鍵。同時,許多研究指出偶聯(lián)劑的種類及用量對木塑復(fù)合材料界面的改善均有明顯的影響。在過去的研究中以馬來酸酐接枝聚乙烯( MAH-g-PE)為偶聯(lián)劑,廢舊高密度聚乙烯( HDPE)、竹粉(BF)為原料制備了竹塑復(fù)合材料,結(jié)果顯示添加一定的MAH-g-PE后復(fù)合材料的綜合性能得到了明顯的改善。筆者采用馬來酸酐接枝聚丙烯( MAH-g-PP)為偶聯(lián)劑,竹粉(BF)及HDPE為原料制備竹塑復(fù)合材料,分析了偶聯(lián)劑的用量對復(fù)合材料的吸濕、吸水性能及力學(xué)性能等的影響。

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