木塑层合板的制备工艺及抗弯性能.pdf

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1、第31卷2015笠第22期11月农业工程学报TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringVbl_31No.22NOV.2015301木塑层合板的制备工艺及抗弯性能岳孔1,程秀才2,夏蛟1,陆伟东1,刘伟庆1,万里1,贾狮3(1.南京工业大学土木工程学院,南京211800;2.南京市产品质量监督检验院,南京210091;3.南京林业大学材料科学与工程学院,南京210037)摘要:为了弥补常规木塑复合材料的力学性能较低的不足,满足木塑复合材料在结构领域中的应用要求,试验以国产速生杨木为研究对象,以聚乙

2、烯和聚丙烯塑料合金为粘结剂,采用平压法制备了结构用木塑层合板。通过研究热压温度、木材塑料质量比和马来酸酐添加量等3个因素对木塑层合板胶合性能的影响,以优化其制备工艺:在此基础上,进一步研究和分析了木塑层合板抗弯性能的影响因素及其作用机理。结果表明,拉伸剪切荷载作用下,偶联剂的介入,木塑层合板的破坏模式由空白试件的界面分层剥离转变为木材拉伸断裂;试验范围内,温度为180。C、木材塑料质量比为3/2、马来酸酐添加量为4%时木塑层合板的胶合性能较优,胶合强度达到0.98MPa,与未添加偶联剂的空白试件相比,胶合强度提高16.7%;采用层积法制备工艺,木塑层合板的抗弯性能

3、能够达到结构用材的要求;密度0.6和0.8g/cm3时,木塑层合板随着板材密度和木材塑料质量比的提高,静曲强度增大、抗弯弹性模量降低,木材单层板形态完整;密度为1.0g/cm3时,随着木材塑料质量比的提高,木塑层合板静曲强度降低、抗弯弹性模量提高,当木材塑料质量比为3:3时,木塑层合板中木材横纹出现大量不连续裂纹,木材的形态完整性下降;热压温度190℃、木材塑料质量比3/2和3/3、马来酸酐添加量为4%、板材密度为0.8g/em3时,制备的木塑层合板抗弯性能较优,能够达到100E等级的要求;结果可为木塑层合板在结构领域中的应用提供参考。关键词:制备工艺;复合材料;

4、抗弯试验;木塑层合板;胶合性能doi:10.119754.issn.1002-6819.2015,22.041中图分类号:TS653文献标志码:A文章编号:1002—6819(2015)一22—0301—07岳孑L,程秀才,夏蛟,陆伟东,刘伟庆,万里,贾弭中.木塑层合板的制备工艺及抗弯性能[J].农业工程学报,2015,31(22):301--307.doi:10.11975巧.issn.1002—6819.2015.22.041http://www.tcsae.orgYueKong,ChengXiucai,XiaJiao,LuWeidong,LiuWeiqing

5、,WanLi,JiaChong.Processingandbendingbehaviorofwood·plasticlaminatedtimber[J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE),2015,31(22):301--307.(inChinesewithEnglishabstrae0doi:10.11975,j.issn.1002—6819.2015.22.041http://www.tcsae.org0引言中国木材资源贫乏,合理有效地

6、开发和充分利用有限的木材,对保证中国经济的健康可持续发展有着重要的现实意义[1】。中国现有森林面积1.75亿hm2,森林蓄积量124.56亿m3,其中人工林面积O.53亿hm2,蓄积量15.05亿m3,人工林面积和蓄积量己均居世界首位[21。人工林木材已成为今后缓解木材资源供需矛盾的主要材种【1】,随着中国天然林保护工程的加强和继续实施,人工林木材在今后相当长的一段时间内仍会继续发挥重要作用。但人工林木材易受虫蛀、绝对强度较低、尺寸稳定性差,尤其是速生材的不足更为突出【31,限制其在高品质木制品中的利用。采用以植物纤维为基础材料与塑料复合制成的木塑复合材(wood

7、plasticcomposites,WPC),可充分发挥植物纤维原料可反复加工、可自然再生、可生物降解、收稿日期:2015-08—04修订日期:2015-10.03基金项目:国家林业公益性行业科研专项(201304504);国家自然科学基金(51208251);江苏省高校自然科学研究项目(14KJB220001):江苏省质量技术监督局科技项目(KJl55425)作者简介:岳孔,男,河南平项山人,博士后,副研究员,主要从事木结构研究。南京南京T业大学十木工程学院,211800。Email:yuekong@126.com密度低、比表面积大、强重比高,以及塑料的防腐防虫

8、和尺寸稳定

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