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本文以高密度聚乙烯(HDPE)为基体,填充50%质量分数的木粉颗粒,通过挤出、注塑等工艺加工制备HDPE/木粉复合材料。通过对HDPE/木粉复合材料的性能包括物理机械性能、断面形貌、热稳定性、熔融和结晶行为、动态流变性能以及耐水性能等测试和分析,研究了相容剂对复合材料界面相容性的增容效果,并通过自行合成的相容剂,探讨了复配相容剂对复合体系的协同增容作用。 对比研究了3种相容剂HDPE-g-MAH(MPE)、POE-g-MAH(MPO)和POE-g-GMA(GPO)对HDPE/木粉复合材料的力学性能、热稳定性、熔融和结晶行为、耐水性能以及断面形貌的影响,发现加入相容剂能提高复合材料的各项性能,最合理的添加量是5%,且相容剂MPE的增容效果是最佳的,同时断面形貌SEM结果表明加入相容剂能促进木粉均匀分散,增强了基体HDPE和木粉纤维的界面粘合力。 在前面实验结论的基础上,利用熔融接枝法合成具有高马来酸酐接枝率的相容剂HDPE-g-(MAH-co-St),红外FTIR确认接枝产物并通过酸碱滴定法测定其接枝率。同时对比研究MPE-St和MPE对HDPE/木粉复合材料的增容效果,复合材料的力学性能、耐水性能和断面形貌SEM以及动态热机械性能均表明MPE-St的提高效果更突出,接着并探讨了相容剂MPE-St的增容机理。 最后将自行合成的相容剂HDPE-g-(MAH-co-St)和(PE wax)-g-MAH复配,研究其复配比例对复合材料界面相容性以及综合性能的影响,同时对比单独添加相容剂的增容效果,力学性能、动态流变性能和耐水性能表明复配相容剂的增容效果优于单独添加,即增容高填充的复合体系时,具有更高增容效率的复配相容剂可以在添加量不变的情况下实现优异的增容改善效果。同时利用SEM和3D模型图解释了复配相容剂的协同增容机理即较高接枝率的MPE-St主要与木粉纤维表面的基团反应,增强与表面的粘合力;较低分子量的MPW渗透进入木粉内部,与内部纤维上的基团相互作用进一步增强与内部的界面粘合力。