叶片挤出机制备SF增强PP复合材料的性能研究.pdf

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1、第39卷第12期塑料工业CHINAPIASTICSINDUSTRY-109·2011年12月叶片挤出机制备SF增强PP复合材料的性能研究刘力铭，谭斌，刘树荣，曹素娇，于晓鹏，瞿金平(华南理工大学聚合物成型加工工程教育部重点实验室，聚合物新型成型装备国家工程研究中心，广东广州510640)摘要：以拉伸流变为主的叶片挤出机与传统的螺杆挤出机有很大的不同，螺杆挤出机是以剪切流场为主的加工方式，而在叶片挤出机中则是以拉伸流变起主导作用。利用自主研发的叶片挤出机制备了剑麻纤维(SF)／聚丙烯(PP)复合材料。探讨了叶片挤出机加工转速以及sF含量对物料在挤出机中

2、停留时间以及复合材料力学性能的影响。结果表明：物料停留时间随加工转速升高呈非线性减少趋势，随sF含量升高呈非线性增加趋势；在相同的sF含量下，复合材料的拉伸强度和拉伸模量随着转速的提高而增加，当转速提高到90r／min时，拉伸强度和拉伸模量分别比转速为30r／min时提高了21．3％和11．6％；在相同转速下，复合材料的拉伸强度随着sF含量增加而降低，而拉伸模量则随sF含量增加而增加。关键词：聚丙烯；剑麻纤维；叶片挤出机；停留时间；力学性能中图分类号：TQ325．14；TQ320．663文献标识码：A文章编号：1005—5770(2011)12—01

3、09一o4StudyonPropertiesofSisalFiberReinforcedPPCompositesPreparedbyVaneExtruderLIULi。ming，TANBin，LIUShu。rong，CAOSu-jiao，YUXiao—peng，QuJinping(TheKeyLaboratoryofPolymerProcessingEngineeringofMinistryofEducation，NationalEngineeringResearchCenterofNovelEquipmentforPolymerProcessing

4、，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：Vaneextruderdominatedbyelongationaldeformationfieldwasverydifferentfromthetradi-tionalscrewextruderwhichwasbasedonshearingdeformationfield．Inthispaper，sisalfiber(SF)rein-forcedpolypropylene(PP)compositeswereprepar

5、edbythenovelself-madevaneextruder．Theeffectsofrotatingspeedandsisalfibercontentonresidencetimeofmaterialsandcompositesmechanicalpropertieswereinvestigated．Theresultsshowedthat：residencetimeofmaterialsdecreasedlinearlywiththerisingofrotatingspeed，whileincreasednonlinearlywithris

6、ingoffibercontent；inthesameSFcontent，tensilestrengthandmodulusofcompositesincreasedwiththerisingofspeed．Increasedrotatingspeedsfrom30to90r／minresul-tedintensilestrengthandmodulusincreasedby21．3％and11．6％，respectively；inthesamerotatingspeed，tensilestrengthofcompositesdecreasedwit

7、htherisingofSFcontent，whiletensilemodulusincreasedwiththeSFcontentrising．Keywords：PP；SisalFiber；VaneExtruder；ResidenceTime；MechanicalProperties由于环境和石油短缺问题，植物纤维／聚合物复区别于常规的螺杆挤出机。从前期的实验研究中发现合材料成了研究热点之一_lJ。通过对植物纤维进叶片挤出机能够产生很好的塑化混炼效果⋯J。而且行表面改性，以及添加相容剂等手段来提高复合材料聚合物从第一段塑化输运单元开始熔融，到第四段

8、时界面相容性，从而提高制品性能C4-7]。单螺杆挤出基本全部熔融，表明物料在叶片挤出机中经历的热机机、平行双