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《探索木塑復(fù)合材料制備及其界面性質(zhì)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文木塑復(fù)合材料制備及其界面性質(zhì)研究姓名:張然申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專(zhuān)業(yè):化學(xué)工程指導(dǎo)教師:徐世民20080601摘要木塑復(fù)合材料(WoodP1asticComposites,簡(jiǎn)稱(chēng)WPC)是用木纖維填充、增強(qiáng)的改性熱塑性材料,經(jīng)擠出或壓制成型為型材、板材或其他制品,替代木材和塑料。由于其具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)前景,受到了越來(lái)越多地關(guān)注。但目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)工藝上尚待改進(jìn),本文以廢舊塑料做為生產(chǎn)原料,在工藝優(yōu)化方面進(jìn)行了有益的嘗試。本文采用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒的方法制備了HDPE/木纖維木塑復(fù)合材料,實(shí)驗(yàn)中的塑料原料來(lái)自天津子牙
2、環(huán)保產(chǎn)業(yè)園的廢舊HDPE電纜料,木材原料選用了杉木、楊木、竹木三種木纖維,并考察了EAA、POE、PE.g—MAH三種偶聯(lián)劑對(duì)木纖維和塑料相容性的提升效果。此外,還應(yīng)用毛細(xì)管上升法對(duì)木塑復(fù)合界面的界面性質(zhì)進(jìn)行了有益的探索,分析了影響木塑復(fù)合界面強(qiáng)度的因素,并從木纖維的表面自由能入手,測(cè)取了三種木纖維的表面自由能及其在高溫處理下的變化值。通過(guò)對(duì)表面自由能的分析,可以較好地預(yù)測(cè)并理論解釋木塑材料力學(xué)性能的變化及變化趨勢(shì)。優(yōu)化的工藝條件為:雙螺桿擠出機(jī)的箱體擠出溫度為150℃~155℃,螺桿轉(zhuǎn)速為30~40r·min一;木纖維選用杉木纖維,
3、最佳加入量為6印加;偶聯(lián)劑選用EAA,最佳添加量為lOp加。最佳操作條件下的木塑材料與未優(yōu)化的木塑材料相比,其拉伸強(qiáng)度提高了33.19%。關(guān)鍵詞:木塑復(fù)合材料廢舊HDPE雙螺桿擠出機(jī)表面自由能木塑復(fù)合界面ABSTRACTWoodPIasticComposites(WPC)wasakindofmodinedthemoplasticmaterialsfilledwithwoodfiberorVegetabIenber,whichcouIdbeext門(mén)Jdedorsuppressedaspron】e、platesorsomethingels
4、etoreplaceboththewoodandplastjc.MoreandmoreattentionwaspaidtotheWPCbecauseofitswideappljcationvalueandmarketpotential.HoweVer,theproductionprocesswasstillf.a(chǎn)rawayf.romperfection,thereforeseVeralbene6cialtrialsabouttheprocessoptimizationbaseduponthedumpedplasticreutiliza
5、tionweredone.Inthispaper,HDPE/Woodfibberwood—plasticcompositematerialswereproducedbytwin-screwextruder曠anulation,meanwhilethedumpedHDPEforcablerecycledf}omTianJinZiYaResourcesRecyclingIndustWDistrictwastookasthesourceofplastjc,andthreekindsofwoodfiberS(fir,poplar,bamboo
6、)wereselectedaswoodpowder.Besides,enhancjngef傳ctofthethreecoup】ingagents(EAA、POE、PE-g‘MAH)towardsthecompatibilityofthewoodandplasticwasanalyzed.Furthennore,VaIuableexplo代nionofthesurf.a(chǎn)ceprl)pertiesofthewood-plasticcomposjteinte—’acewasexecutedthroughthecapilla呵risemeth
7、od.Severalfactorswhichcouldimpacttheinte—’acestren酉hofthewood—plasticcompositeinterfacewerediscussed.Forthispu叩ose,mesu—’acef.reeenergyofthethreewood6berandtheirchangesinthehigh-temperaturetreatmentweremeasured.Afairlygoodpredjctionandtheoreticalclarificationaboutthemec
8、hanicpropertiesofthewood—plasticcompositematerialssynthesizedunderthediH’erentconditionswasachieved.Optimalpro