预处理玉米秸秆皮纤维高密度聚乙烯复合材料性能的研究

《预处理玉米秸秆皮纤维高密度聚乙烯复合材料性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据学校代码：10225学号：S15156学位论文预处理玉米秸秆皮纤维／高密度聚乙烯复合材料性能的研究指导教师姓名：申请学位级别：论文提交B期：授予学位单位：刘飞虹韩广萍硕士2015年4月东北林业大学学科专业：木材科学与技术论文答辩日期：2015年6月授予学位日期：2015年6月答辩委员会主席：论文评阅人：未必栉素大学万方数据UniversityCode：10225RegisterCode：S15156DissertationfortheDegreeofMasterPropertiesofCompositesmadeofPretreated—CornStalkFibersandHigh--

2、DensityPolyethyleneCandidate：Supervisor：AssociateSupervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：Dateof0ralExamination：University：FeihongLiuGuangpingHanMasterWoodScienceandTechnologyJune2015NortheastForestry万方数据摘要本研究以玉米秸秆纤维为增强材料，以高密度聚乙烯为塑料基体，通过挤出成型方式制备玉米秸秆纤维／高密度聚乙烯复合材料。主要探讨了挤出工艺条件、玉米秸秆纤维尺寸对复合材料力学性能的影

3、响：不同化学处理方法对秸秆纤维物理化学性质、热学性质及表面特性的影响；以及不同处理方法对玉米秸秆纤维／高密度聚乙烯复合材料力学性能、化学性能、热稳定性能及界面特性的影响。通过利用玉米秸秆纤维与塑料制备复合材料，以期实现玉米秸秆的高效利用，同时缓解木材资源供应紧张及环境污染日趋严重的现状。通过对玉米秸秆纤维不同添加量及不同尺寸对复合材料力学性能的影响进行研究，结果表明：应用挤出法制各玉米秸秆纤维，高密度聚乙烯复合材料方法可行：随着玉米秸秆纤维添加量的增加，玉米秸秆纤维／高密度聚乙烯复合材料的拉伸强度、拉伸模量先上升后下降，弯曲强度无明显的规律性变化，弯曲模量增大，冲击强度减小，当玉米秸秆纤维的含

4、量为50％时，复合材料的综合力学性能最佳。复合材料的力学性能随玉米秸秆纤维长径比的增大而增大，添加尺寸大于60目小于40玉米秸秆纤维的复合材料综合力学性能最好。分别对玉米秸秆纤维进行碱处理(NaOH溶液浓度分别为3％、6％、9％)及乙酰化处理(处理时间分别为1h、2h、3h)，结果表明：与未处理玉米秸秆纤维相比，碱处理能够去除玉米秸秆纤维表面的部分灰分及部分木质素，提高纤维表面的粗糙度，结晶度升高，热稳定性也相应提高：乙酰化处理能通过酯化作用，取代玉米秸秆纤维中的部分羟基，减小纤维的极性，纤维的热稳定性提高，但不如碱处理法效果明显，乙酰化处理使纤维变得更脆，表面有裂痕出现。以高密度聚乙烯为基体

5、，以碱处理(NaOH溶液浓度为6％)及乙酰化(处理时间2h)改性处理纤维为增强材料制备玉米秸秆纤维／高密度聚乙烯塑料复合材料，探讨改性处理对复合材料力学性能、化学性能、热特性及界面特性的影响。结果表明：与添加未处理玉米秸秆纤维的复合材料相比，添加碱化处理玉米秸秆纤维有利于提高复合材料的综合力学性能，尤其是对拉伸强度和弯曲强的提高效果最为显著，其复合材料综合力学性能与杨木纤维复合材料的力学性能相当。乙酰化处理因使纤维变脆，表面出现裂纹，使其复合材料的强度略有减小；经乙酰化处理后在1730cm一处出现酯键的特征峰，表明玉米秸秆纤维的羟基与乙酸酐发生的酯化反应。热分析研究表明，研究中复合材料的热重曲

6、线均为二阶失重曲线，碱化处理和乙酰化处理玉米秸秆纤维均能提高复合材料的热稳定性，且碱处理效果更明显。电镜结果表明，碱处理明显改善了秸秆纤维与塑料基体之间的界面相容性，改善效果优于乙酰化处理。综上结果表明利用玉米秸秆纤维制备复合材料切实可行，通过改变玉米秸秆纤维和高密度聚乙烯的添加比例，能制备出力学性能良好的玉米秸秆纤维／高密度聚乙烯复合万方数据摘要材料；玉米秸秆纤维经过预处理后，其复合材料的性能与木质纤维增强高密度聚乙烯复合材料的性能相当，说明玉米秸秆纤维具有替代木质纤维制备复合材料的潜力，为缓解木材供应紧张提供了有效途径，同时也将缓解因大量玉米秸秆被焚烧而导致的资源浪费和环境污染。关键词玉米

7、秸秆纤维；化学预处理：复合材料；力学性能；界面特性万方数据AbstractThisstudyaimstoevaluatethepotentialsofcornstalkfibersusedasreinforcementofcovnstalkfibers／highdensitypolyethylene(HDPE)compositespreparedthroughextrusion．Theeffect