木塑复合材料制备及性能研究

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综述了木塑复合材料的国内外发展状况、应用领域、成型技术和制备工艺。以废旧塑料和木粉为主要原料,采用单螺杆挤出机预混造粒和热压成型方法制备木塑复合材料。1、采用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和氢氧化钠溶液对木粉进行预处理,研究了预处理剂的种类、用量和木粉填充量对木塑复合材料抗弯强度的影响,得出以下结论:1)三种预处理方法中,硅烷偶联剂效果最好。当硅烷偶联剂的用量小于木粉质量的4%时,木塑复合材料的抗弯强度随硅烷偶联剂含量增加而增大,而用量大于4%后抗弯强度基本不变;2)采用4%的硅烷偶联剂对木粉预处理,木粉填充量为50%时,所制备的木塑复合材料的抗弯强度达到30MPa以上。2、固定木粉填充量为50%,采用4%的硅烷偶联剂进行处理,控制单螺杆挤出机造粒温度为150~160℃,反复挤出2~3次,制备木塑复合材料样品。研究了成型工艺条件对木塑复合材料抗弯强度的影响,得出以下结论:1)在150~190℃范围内,木塑复合材料抗弯强度先是随温度升高而增大,在170℃达到最大值后又减小;2)在30~90min范围内,木塑复合材料抗弯强度先是随成型时间的延长而增大,在60min达到最大值后又缓慢减小;3)成型压力对于木塑复合材料抗弯强度没有明显的影响规律。由此得出木塑复合材料的最佳制备工艺条件为:170℃、5MPa和60min。3、将木塑复合材料样品在20℃水中浸泡24h,测定浸泡前后的尺寸、质量和抗弯强度,结果显示:吸水后平均尺寸变化率仅为0.27%,平均吸水率为0.19%,抗弯强度基本相同,由此可见木塑复合材料具有良好的耐水性能。4、将木塑复合材料样品分别在不同温度下恒温1h,然后测定其抗弯强度,结果表明:在20℃~60℃范围内,虽然木塑复合材料的抗弯强度随着环境温度的升高有所减小,但是都能达到30MPa,表明所制备的木塑复合材料具有良好的耐低温和耐热性能。5、通过金相显微镜观察木塑复合材料的表面形貌,发现塑料和木粉相互搭结,分布均匀。
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