PVC_竹粉复合发泡材料的制备及性能研究.pdf

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1、分类号密级___________PVC/竹粉复合发泡材料的制备及性能研究研究生姓名：谢乾指导教师姓名、职称：曾广胜教授学科专业：材料学研究方向：高分子材料成型加工及功能化湖南工业大学二零一八年六月七日摘要为了制备轻量化的PVC/竹粉复合发泡材料，本论文选用的发泡剂为AC/ZnO复配物发泡剂，增塑剂为DOP，偶联剂为铝钛复合物。通过对PVC/竹粉复合发泡材料成型机理的探索和研究，优化了材料加工配方，选择所添加的竹粉、AC/ZnO复配物发泡剂、DOP增塑剂、铝钛复合偶联剂的含量为水平因素，以最终复合材

2、料的表观密度为考量目标，设计了正交试验方案。重点研究了竹粉、发泡剂、增塑剂、偶联剂对PVC/竹粉复合发泡材料的表观密度、拉伸强度、弯曲强度、回弹性能、吸水性能的影响；得出结论如下：（1）随着竹粉含量的增加，PVC/竹粉复合发泡材料表观密度是先减后增的，拉伸强度、弯曲强度是先增后减，吸水性能是持续增长的。竹粉的含量为30%时，PVC/竹粉复合发泡材料表观密度最小为-30.896g·cm，拉伸强度最大为31.5MPa，弯曲强度最大为36.12MPa。未发泡的PVC/竹粉复合材料的密度是随竹粉含量的增加

3、而增加的。发泡材料的密度比未发泡材料的密度降低了23%。（2）发泡剂对PVC/竹粉复合发泡材料的力学性能影响是最大的。在发泡剂含量增加的过程中，PVC/竹粉复合发泡材料的表观密度、力学性能都是先减后增的，只有回弹率是先增后减的。PVC/竹-3粉复合发泡材料表观密度最小为0.96g·cm，拉伸强度最小为23.25MPa，弯曲强度最小为28.12MPa，回弹率最大为91.5%，此时发泡剂含量为15%。（3）增塑剂DOP的含量对PVC/竹粉复合发泡材料的回弹性能影响是最大的。随着增塑剂DOP含量的增加，

4、PVC/竹粉复合发泡材料表观密度是先减后增的，冲击强度是持续增长的，回弹率、弯曲强度是先增后减。DOP的含量为15%时，PVC/竹粉复合发泡材料表观-3密度最小为1.042g·cm，回弹率最大为87.98%，弯曲强度最大为34.56MPa。DOP的含量为25%时，PVC/竹粉复合发泡材料的冲击-2强度可以达到8.9KJ·m。（4）铝钛复合偶联剂主要影响的是PVC/竹粉复合发泡材料的界面相容性，即对力学性能和密度造成影响。随着偶联剂含量的增加，PVC/竹粉复合发泡材料表观密度是先减后增的，回弹率、拉

5、伸、弯曲强度都是先增后减。PVC/竹粉复合发泡材料表观密度最小为0.98-3g·cm，回弹率最大为91.3%，拉伸强度最大为29.5MPa，弯曲强度最大为36.36MPa，此时偶联剂含量为2%。II关键词：复合材料，表观密度，回弹性，吸水性能，力学性能IIIABSTRACTInordertopreparelightweightPVC/bamboopowdercompositefoamingmaterial,thefoamingagentusedinthispaperisAC/ZnOcompound

6、foamingagentandplasticizerDOP,andthecouplingagentwasacompositecouplingagentofaluminumandtitanium.ThroughtheexplorationandResearchontheformingmechanismofPVC/bamboopowdercompositefoamingmaterial,theformulaofmaterialprocessingisoptimized.Thecontentofthea

7、ddedbamboopowder,AC/ZnOcompoundfoamingagent,DOPplasticizerandaluminumtitaniumcompoundcouplingagentisthelevelfactor.Theorthogonaltestschemeisdesignedbytheapparentdensityofthefinalcompositematerialasthetesttarget..Theeffectsofbamboopowder,foamingagent,p

8、lasticizerandcouplingagentontheapparentdensity,tensilestrength,bendingstrength,springbackperformanceandwaterabsorptionofPVC/bamboopowdercompositefoamwerestudied.Theconclusionsareasfollows:(1)Withtheincreaseofbamboopowdercontent,theapparentdens