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用经偶联剂KH-550表面改性的纳米SiO2粒子增强木塑复合材料,用FTIR、SEM及激光粒度仪对改性前后SiO2粒子进行观察、表征及分析,用FTIR、SEM、XRD及同步热分析仪对纳米SiO2增强木塑复合材料进行结构表征与分析。通过添加增塑剂DOP可以制备柔性木塑复合材料。(1)改性前的SiO2粒子粒径处于100~140nm,团聚较明显,未达到纳米级别。分散改性后,大部分粒径小于1OOnm,集中在60nm附近,达到了纳米级。SEM表明改性后的SiO2粒子粒径分布较均匀,界面清晰,分散情况较好,没有出现粒径较大的块状团聚体。(2)FTIR 表明:SiO2粒子改性后分别在 1739cm-1、1531cm-1 及 3000cm-1 处出现了 KH-550的特征官能团-C=O的吸收峰、-NH键弯曲振动吸收峰及-CH3的伸缩振动吸收峰,且在3431cm-1处的-OH伸缩振动吸收峰的强度变小,说明纳米SiO2粒子改性后,其表面的部分活性羟基与KH-550反应而减少,表明KH-550已经成功接枝到SiO2粒子表面。(3)木塑复合材料的拉伸强度、弯曲强度及弯曲模量与木塑比成正相关,而冲击强度则刚好相反,随着木塑比的增大逐渐下降。当木塑比为7:3时,拉伸强度、弯曲强度及弯曲模量最优,分别为29.7MPa、45.6MPa与4.0GPa,分别提高了 53.09%、68.27%与 90.48%,而冲击性能降低了 52.11%。(4)木纤维经过KH-550处理后,拉伸强度增长了 1.63%达到24.9MPa,冲击强度增长了 10.64%达到5.2kJ/m2,弹性模量几乎没有变化达到3.5GPa,断裂伸长率增长了 23.08%达到1.6%。而经NaOH溶液处理后,拉伸强度下降了 0.82%达到24.3MPa,冲击强度增长了 14.89%达到5.4kJ/m2,弹性模量增长了 20.00%达到4.2GPa,断裂伸长率降低了 15.38%。(5)纳米SiO2含量为8%,拉伸强度达到最大值31.12MPa,比未添加纳米SiO2粒子提高了 28.91%;纳米SiO2粒子含量为10%时,弹性模量达到最大值4.64GPa提高了 49.68%;纳米SiO2粒子含量为8%时,复合材料的弯曲强度达到最大值44.06MPa提高了 37.17%;纳米SiO2含量为10%,复合材料具有最大的冲击强度 4.11kJ/m2,提高了 16.76%。(6)SEM表明:当纳米SiO2粒子含量较少时,材料结构具有较多孔洞和间隙。随着纳米SiO2含量增大,孔洞和间隙减少,复合材料的界面相容性得到了优化。纳米SiO2含量超过10%则开始发生团聚,粒径变大,粒子开始团聚后不利于其纳米特性的发挥。(7)XRD表明:当纳米SiO2粒子在8wt%以下时,对纤维素结晶过程起成核作用,促进了纤维素结晶。纳米SiO2过量时,则阻碍了纤维素结晶过程的进行。