试析稻壳聚丙烯-低密度聚乙烯微孔发泡复合材料的研究

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1、山东理工大学硕士学位论文稻壳/聚丙烯-低密度聚乙烯微孔发泡复合材料的研究姓名：高巧春申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：柏雪源20090430山东理工大学硕士学位论文摘要摘要微孔发泡木塑复合材料既具有木塑复合材料的人类亲和性、环境友好性和可持续性，又具有密度小、质量轻等优点。微孔发泡木塑复合材料近年来成为当前木塑复合材料研究的热点。为了改善木塑复合材料的力学性能、降低复合材料的密度和成本，制备了稻壳／聚丙烯(PP)．低密度聚乙烯(LDPE)微发泡木塑复合材料，并对复合材料的力学性能、热学性能、加工流动性能以及材料结晶形态进行研究。本研究采用共混的方法制备了微孔发

2、泡木塑复合材料。以PP与LDPE为基体树脂，通过在基体树脂中添加60目以下的稻壳粉，以马来酸酐接枝聚丙烯(MAH．g．PP)为增容剂提高界面相容性，以偶氮二甲酰胺(AC)为发泡剂，采用注射成型的工艺制各了微孔发泡木塑复合材料。对注塑成型的微孔发泡木塑复合材料的力学性能、热学性能和加工流动性能进行研究。结果表明，随着稻壳粉用量的增加，复合材料冲击强度和拉伸强度急剧下降，弯曲强度出现上升的趋势，密度逐渐增加，维卡软化点呈现明显上升的趋势，加工流动性变差。MAH．g．PP能明显提高稻壳粉与PP之间的界面相容性，从而提高复合材料的力学性能和热性能，当MAH．g．PP用量为6份时，复

3、合材料的冲击强度、拉伸强度和密度都达到了峰值，MAH．g．PP用量为8份时，弯曲强度和维卡软化点达到最高值。当发泡剂用量增加时，复合材料的冲击强度先增加后降低，弯曲强度变化不大，而拉伸强度则随着发泡剂用量的增加急剧降低；密度先降低后增加。LDPE的加入，改善了复合材料的发泡性能，当PP：LDPE为70：30时，复合材料综合性能较佳。通过电子扫描显微镜对复合材料的发泡性能及偏光显微镜对复合材料结晶形态的观察发现：随着稻壳粉用量的增加，复合材料的泡孔数量由多到少，泡孔均匀性变差；MAH．g．PP的加入改善了稻壳粉与基体的界面相容性，提高了稻壳粉的分散性和复合材料的发泡性能；随着

4、AC发泡剂用量的增加，复合材料的泡孔直径由小到大，泡孔结构由闭孔到开孔。LDPE的加入有利于改善PP的发泡性能，但过量的LDPE会阻碍泡孔的形成。同时稻壳粉、MAH．g．PP和LDPE的加入，均细化了晶粒，改善了复合材料的性能。关键词：木塑复合材料，微孔发泡，稻壳粉，聚丙烯，力学性能AbstactBecausethemicrocellularfoamingcompositesarenotonlyenvironmentallyfriendlyandsustainable，butalsolightinweightandlowindensity,thestudyofmicroce

5、llularfoamingwood／plasticscompositshasdrawnmoreattentionrecently．Inordtertoimprovethecompositesmechanicalproperties，lowerthedesityandthecost，ricehusk／polypropylene(PP)／lowdensitypolyethylene(LDPE)compositeswerepreparedandtheirmechanicalproperty,thermalproperty,rheologicalpropertyandmicrost

6、ructurewerestudied．Inthisstudy,thecompositeswerepreparedwithpolypropylene(PP)lowdensitypolyethylene(LDPE)andricehuskflour(under60mesh)aswellasmaleieanhydride-graftedpolypropylene(MAH-g-PP)asthecompatibilizingagentandazodiearbonamide(AC)asthefoamingagentbymeansofinjectingmold．MAH·g—PPwasuse

7、dforimprovingtheinterfacialcompatibilitybetweenPPandricehusk．Themechanicalproperty,thermalpropertyandrheologicalpropertyofricehusk／PP／LDPEmicrocellularfoamingcompositesweredetermined．Theexperimentalresultsshowthatwiththeincreaseofricehuskflourcontent，theimpact