麦秸秆纤维改性及其对复合材料性能的影响.docx

《麦秸秆纤维改性及其对复合材料性能的影响.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、麦秸秆纤维改性及其对复合材料性能的影响木塑复合材料(Wood-PlasticComposites)因其具有的强度高、质量轻、零甲醛等优异性能,被应用到各领域中。但由于热塑性塑料和植物纤维两者的极性不同,使两者界面相容性差,进而导致综合性能达不到要求。而对植物纤维进行改性处理,是改善两者相容性的有效方法之一。本课题以麦秸秆(WSF)和高密度聚乙烯(HDPE)为原料,通过混炼和注塑成型的方式制备WSF/HDPE复合材料。研究了WSF的含量、偶联剂改性、生物酶处理、复合改性处理对WSF/HDPE复合材料的力学性能、热稳定性、结晶

2、度、吸水性的影响,并利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)分析了改性前后WSF化学结构和WSF/HDPE复合材料拉伸断裂面形貌;论文还针对芳纶纤维(AF)改性前后对WSF/HDPE复合材料各性能的影响进行了研究。得出以下主要结论:(1)WSF/HDPE复合材料的力学性能随WSF含量增加呈下降趋势,FTIR分析发现三种偶联剂均可与WSF上的羟基反应,并提高WSF/HDPE复合材料的力学性能,其中A-172处理后的效果较好;TG和DSC实验结果表明偶联剂能改善WSF/HDPE的热稳定性和提高结晶度;(2)生

3、物酶处理对WSF表面粗糙度的提高有明显效果,其中以木聚糖酶和脂肪酶复合处理后的效果最佳,所制备的30WPXL复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量分别达到23.4MPa、34.0MPa和1944.6MPa,且吸水率最低;生物酶处理能提高WSF/HDPE复合材料的热稳定性和结晶度;SEM实验结果显示经木聚糖酶和脂肪酶复合处理后的30WPXL复合材料的界面结合效果要比单一处理的更好。(3)生物酶与偶联剂A-172复合处理WSF所制备的30WPXL-A3复合材料的力学性能明显比单一处理的高,且吸水率最低;SEM测试结果显示,经复

4、合处理后的30WPXL-A3复合材料中的WSF与HDPE界面结合要比其他处理方法的好。(4)芳纶纤维(AF)的加入,能提高WSF/HDPE复合材料的力学性能、热稳定性和结晶度。AF改性前后所制备的复合材料之间的吸水率相差不大,FTIR测试显示,NaOH处理后的AF表面活性基团增加。SEM分析结果表明,NaOH处理AF能使其表面变得凹凸不平,导致与基体HDPE的结合能力增强。