纤维增强废塑料基复合材料的力学性能研究

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1、重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要废旧塑料的循环利用有利于节约资源和能源、减少环境污染。如果对每年350万吨可回收塑料包装材料加以回收利用，将会节约原油约】225万吨，节约能源约210000000G3相当于标煤为750万吨，同时，将减少废气排放700万立方米，减少污水排放56万立方米，还减少了大量的废渣和噪音。和废旧塑料的物理循环利用相比，现普遍使用的废旧塑料处理方式焚烧对环境的影响是巨大的。每燃烧1000kg聚乙烯会产生123．41kg多环芳烃。如果对每年350万吨(假设均为PE)废塑料迸行焚烧，将会产生43．2万吨多环芳烃。同时废塑料在焚烧过程中会产生大量二恶英类化合物和硝基

2、多环芳烃化合物。这些物质对包括鱼类、鸟类和哺乳动物在内的许多生物具有相当强的致癌、致畸和致基因突变作用。但由于单纯的废旧塑料再生料性能不高，限制了废旧塑料的应用，从而影响了废旧塑料的回收率。纤维增强废旧塑料基复合材料大大改善了废旧塑料的力学性能，拓展了废旧塑料的应用范围。鉴于纤维增强复合材料要求基体要有一定的韧性，首先研究了废旧PE和PP基体的共混增韧，获得在强度降低不大的情况下，增韧效果最好的共混组分的最佳共混比。HDPE／LLDPE的最佳共混比为40／60～20／80；PP／／-IDPE的为80／20左右；PP／IDPE的为80／20--60／40。然后着重研究了增强纤维的

3、低温等离子体表面处理对增强纤维与基体间界面剪切强度的影响。证明了纤维的等离子体处理对纤维与基体的界面结合的提高作用；分析了纤维的等离子体处理增强界面结合的作用机理：一为提高了纤维表面的可浸润性，二为对纤维表面的刻蚀作用，增强了纤维的比表面积，同时增强了纤维与基体界面间的机械啮合作用；并得出了在相同处理参数(功率、真空度和工作气体)下等离子体处理时间为1~2分钟。最后研究了空间短纤维杂乱增强废旧塑料基复合材料的拉伸、冲击、弯曲等力学性能；分析了影响纤维增强废旧塑料基复合材料力学性能的因素；得出了空间短纤维杂乱增强废『Et塑料基复合材料的综合力学性能大幅度提高的结论：并给出了空间短

4、纤维杂舌L增强废旧塑料基复合材料的制作工艺。关键词：纤维增强废旧塑料基复合材料，共混，低温等离子体，界面剪切强度，力学性能重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTReuseofthewasteplasticispropitiousforsavingofresourcesanddecreaseofpollution．Withtakingadvantageoftherecyclableplasticofannual3．5milliontontoreuse，wewillsavecrudeoil12．25millionton，andsaveenergy210millionGJ(eq

5、ualto7．5milliontoncoal)．AttheSalTletime．12．25milliontonwastegasand560thousandsterewastewaterandalotofwasteresidueandnoiseswillbeevitable．Contrasttothephysicalrecycleofwasteplastic，theimpactofsettingonfirewhichisoneofthemostpopularwaytoreusenowisgreat．Burning1000kgpolythenewillbring123．41kgmu

6、tiloophydrocarbon．Thatistosay,annual3．5milliontonwasteplasticburnedwillbring432thousandtonmutiloophydrocarbon．Atthesametime，withtheburningofwasteplastic，alargenumberofsubstancesuchasnitrylmutitoophydrocarbonwillbeproducedwhichwillmakethefish，thebirdandothermammalhavecancerandgenemutation．Due

7、tothepurepropertiesofwasteplastic,itsapplicationislimited,anditsrecoveryisinfluencedtoo．Thecompositethatisbasedonfiber-reinforcedwasteplasticincreasesthemechanicalpropertiesofwasteplasticandexpanditsapplicationrange．Asthefiber-reinforcedcompositemu