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由于木塑复合材料具有人类亲和性、环境友好性和可持续性等优点.近年来,这种材料得到了迅速发展.以农业废弃物为原料的木塑复合材料的开发和利用,可以节省大量的木材资源. 本研究以麦秸和聚乙烯(PE)为主要原料,以马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)相容剂为改善两者相容性的添加剂,采用挤出成型的方式制备了麦秸/聚乙烯复合材料,并对其物理及力学性能进行了研究.采用正交实验设计进行了一系列的配方试验,试验变量分别为麦秸粉用量、MAPE用量及麦秸粉粒度.对实验结果进行了方差分析,确定了最优配方.研究了实验因素对复合材料物理力学性能的影响,同时利用扫描电子显微镜分析了复合材料的微观特征.最后,对复合材料进行了经济性分析.在本试验所考察的范围内,研究结果表明:
1、麦秸粉用量对复合材料的力学性能有显著性影响；MAPE用量对抗拉强度有显著性影响,对弯曲强度、冲击强度有影响,但不显著；麦秸粉粒度对力学性能有影响,但不显著。得出了制备该复合材料的最优配方:50份麦秸粉,9份MAPE,50份PE(总计109份),麦秸粉粒度为-40+60目。
2、随着麦秸粉用量的增加,该复合材料的力学性能逐渐下降,密度逐渐减小,吸水性逐渐增加；随着麦秸粉粒度的减小,该复合材料的力学性能先升高后下降,在-40+60范围内出现最大值；适量的相容剂可明显改善麦秸纤维与聚乙烯基体之间的界面相容性,获得较好的复合效果,提高复合材料的性能,但添加量不能过高,适宜的用量为9～12份。
3、复合材料的扫描电子显微镜观察分析表明:随着麦秸粉用量的增加,麦秸粉在聚乙烯中分散不均匀,用量较大时易出现聚集现象,两相间的粘结性变差；添加MAPE的复合材料界面比未添加MAPE的界面结合好。
4、通过经济性分析发现,该项目投资小,见效快,投资回收期短,抗风险能力强。