环保型剑麻纤维聚丙烯木塑装饰材料板的制备与性能研究

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1、桂林理工大学硕士学位论文中文摘要本论文以剑麻纤维(SF)和聚丙烯(PP)为主要原料，通过熔融共混一模压成醒法制备SF／PP小塑复合材料。研究了复合材料的制备以及自制柔性链段大分子偶联剂、CaS04晶须对复合材料结构和性能的影响，并研究了复合材料的非等温结晶动力学行为和耐磨损、耐老化性能。采用SEM、DSC、TG、FTIR、WAXD等测试手段对复合材料的结构和性能进行表征。主要研究结果如下：1．复合材料的填料配方研究发现，CaC03、POE，g．MAH和PP．g．MAH的添加鬣分别为15wt％、10wt％_jFll5wt％时材料的综合性能较理想，冲击强度

2、最犬可达21．99kJ·m～。SF的预处理方式、长度和用量对材料的力学性能影响明显。其中SF经碱处理和蒸汽爆破处理、长度为5～8mm、用量20wt％时冲击强度相对较大，CaS04晶须的加入也使复合材料的冲击强度得到提高。2．成了火分子硅烷偶联剂，并通过FT—IR对其结构进行表征，分析作用机理是其水解后两端含有硅醇，可以与SF表面火量的羟基基团发生作用形成氢键和Si．O共价键，起“分子桥”的作刚，提高了SF与PP的界面相容性。3．热稳定性和晶态结构的研究研究结果表明：随着SF含量的增加，SF／PP复合材料的晟人热分解温度逐渐增火；SF经大分子偶联剂处理后

3、，复合材料的热分解温度提高，PP相的结品速率和结品度地有提高；CaS04品须的加入也提高复合材料的热稳定性，但阻碍了PP相的结晶。降低了PP的结晶度。SF、自制人分子偶联剂和CaS04晶须对PP晶态结构影响不人，PP仍是典型的Ⅱ晶型。4．非等温结晶动力学行为研究表明：随着SF含量的增加结品速率和结晶度簪上升趋势，SF在PP结晶过程中起到结晶成核剂的作JHj。Jeziorny法和Mo法都可以很好地分析复合材料的非等温结晶动力学。由Jeziorny法计算得出了SF／PP的Z。值随降温速率的增人而增人，tI，2随降温速率的增人而降低，通过Kissinger方

4、法计算可得非等温结晶过程的活化能为198．5kJ·mol～。5．热氧老化和浸水试验发现，SF／PP复合材料的力学性能随老化和浸水时间的延长而一卜．降，热氧老化对PP相影响严重，而水分对复合材料的质量、尺寸稳定性以及力学性能影响严重。6．SEM分析表明：碱处理和蒸汽爆破处理可除去SF表面的杂质，纤维结构发生变化。试样冲击断面SEM显示增容剂PP．g．MAH明显提高了SF与PP的界面枯结性；自制人分子偶联剂使复合材料的断裂方式发生了改变，改善了界面相容性；CaS04品须在树脂基体中分散均匀，与sF、弹性体共同起延缓裂纹发展的作用，达到协同增韧的效果。磨损表

5、面的SEM分析表明，PP磨损表面存在明显的犁沟和粘着脱落现象，主要为磨粒磨损和粘着磨损，SF／PP复合材料中SF具有一定的承载作用，大大降低了粘着磨损，从而表现出优良的耐磨性能。总之，本研究对开发利用丰富的废剑麻纤维，制备环保无甲醛木塑建筑装饰材料，提高SF产品的附加值，具有重要的理论研究意义和实际开发价值。关键词：剑麻纤维；聚丙烯；木塑复合材料；偶联剂；品须：老化桂林理5-大学硕士学位论文ABSTRACTSisalfiber(SF)／polypropylene(PP)wood—plasticcompositeswerepreparedbymelt。c

6、ompoundingtechnology，usingsisalfiberandpolypropyleneasthemainrawmaterials．Theinfluencesofpreparation，macromoleculecouplingagentcontainingtheflexiblesegmentselt'-madeandcalciumSUlfatewhiskeronthestructureandpropertiesofSF／PPcompositeswerestudied，andeffectsofthenonisothermalcrysta

7、llizationkinetics，antiwearpropertyandageingresistancewerealsoinvestigated，wheretheserelatedtestswerecarriedthroughscanningelectronmicroscopy(SEM)，differentialscanningcalorimetry(DSC)，thermograVimetryanalyzer(TGA)，fouriertransformationinfraredspectrum(FTIR)，wide—angleX—raydiffrac

8、tion(WAXD)andSOon．ResultsareasfoIlOW$：1．Thebest