探究聚丙烯木纤维复合材料的结构与性能的研究

《探究聚丙烯木纤维复合材料的结构与性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、上海交通大学硕士学位论文聚丙烯/木纤维复合材料的结构与性能的研究姓名：滕国敏申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：张勇20051101聚丙烯/木纤维复合材料结构与性能的研究摘要本文采用木纤维（woodfiber）对聚丙烯进行了填充改性，制备了木塑复合材料。木塑复合材料的熔融指数和抗冲击强度均随着木纤维目数的增大而降低，木纤维粒径在40～80目时，复合材料的加工流动性和抗冲击性能较好。采用了酞酸酯（titanate）、硅烷偶联剂（silane）和马来酸酐接枝聚丙烯（MAPP）三种处理剂对木纤维表面进行了

2、处理。silane有效提高了木纤维和PP基体之间的界面结合力，进而提高了复合材料的力学性能。用silane处理过的木纤维增强效果最好。低分子量的MAPP在PP/woodfiber复合材料中不仅起到了增容剂，而且由于分子量小，同时能起到小分子润滑剂的作用，降低复合材料的熔融粘度，提高复合材料的加工性。对比了三种润滑剂酯蜡（esterwax）、石蜡（paraffin）和硬酯酸锌（ZnSt）在进一步提高PP/woodfiber复合材料流动性的效果。esterwax在保证PP/woodfiber复合材料的拉伸强度

3、和弯曲模量下降不多的情况下，使得复合材料的流动性和缺口冲击强度有了显著提高。木粉表面大量存在的羟基使得木塑材料的吸水性很强，影响到产品的尺寸稳定性。MAPP中的MA基团能够与羟基反应，降低了复合材料中羟基的含量，从而降低了复合材料的吸水率。结果表明，MAPP的酸值越高，复合材料吸水率降低的越明显。MAPP的分子量较小，与PP的相容性很好，在结晶时能够进入PP的晶格，与PP共结晶。木粉和MAPP对PP的结晶和熔融行为影响不大。最后对木塑复合材料的应用进行了讨论。关键词：聚丙烯，木纤维，偶联剂，界面结合力，流

4、动性iiiStudyonstructureandpropertiesofpolypropylene/woodfibercompositesAbstractWoodfiberwasusedtoreinforcepolypropylene(PP)andPP/woodfibercompositeswereprepared.Bothmeltflowindex(MFI)andimpactstrengthofPP/woodfibercompositesdecreasewiththeincreaseofparticle

5、sizeofwoodfiber.Whenthemeshcountofwoodfiberis40~80,theflowabilityandimpactpropertyofPP/woodfibercompositesweregood.Titanate,silaneandmaleicanhydridegraftedPP(MAPP)wereusedascouplingagentstomodifythesurfaceofwoodfiber.Silanecouldeffectivelyincreasetheinter

6、facialadhesionbetweenwoodfiberandPPmatrix,andthenimprovethemechanicalpropertiesofPP/woodfiber.Thewoodfibertreatedwithsilanehadthebesteffectofreinforcement.AstheMAPPusedinthispaperhadlowmolecularweight,itnotonlyimprovedthecompatibilityofPPandwoodfiber,buta

7、lsoactedasalubricanttodecreasethemeltviscosityofPP/woodfibercompositeandtoincreaseitsflowability.InordertodecreasethemeltviscosityofPP/woodfibercomposite,threekindsoflubricantwereadded.EsterwaxincreasedtheflowabilityandnotchedimpactstrengthofPP/woodfiberc

8、ompositewithslightlydecreasingthetensilestrengthandflexuralstrengthofPP/woodfibercomposite.Withthegreatamountofhydroxygrouponthesurfaceofwoodfiber,thewaterabsorbabilityofPP/woodfibercompositesishigh,whichreducesthed