回收聚丙烯木粉复合材料性能研究.pdf

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1、聂恒凯，等：回收聚丙烯／木粉复合材料性能研究回收聚丙烯／木粉复合材料性能研究帛聂恒凯柳峰徐冬梅焦富强徐进严勤明(徐,kHI业职业技术学院材料系，徐州221140)摘要采用双螺杆挤出机制备了回收聚丙烯(PP)／木粉复合材料，研究了木粉用量对复合材料拉伸性能、冲击性能、加工流动性及耐热性的影响，并对加工工艺进行了探讨。、结果表明，随着木粉用量的增加，复合材料的拉伸强度先升高后降低，冲击强度、断裂伸长率、熔体流动速率均不断降低，维卡软化点温度则呈上升趋势，木粉用量为80份时复合材料的综合性能最佳。关键词回收聚丙烯木粉复合材料目前，国内

2、外对于木塑复合材料的研究较多，但维卡软化点温度测定仪：XWB一300F，承德大基体树脂多选用纯料，利用回收塑料的研究还较少。华试验机有限公司。笔者采用双螺杆挤出机制备了回收聚丙烯(PP)／木1．3试样制备粉复合材料，研究了木粉用量对复合材料拉伸性能、固定回收PP、马来酸酐接枝PP、KH550、液体石冲击性能、加工流动性及耐热性的影响-3]。蜡用量分别为100、10、0．5、2份，木粉用量为50～1实验部分90份。木粉使用前在100℃烘箱中真空干燥24h1．1原材料以上除去表面吸附的水分，以利于木粉在基体聚合回收PP：采用回收PP

3、脸盆粉碎加工，熔体流动物中的分散并减少团聚。速率(MFR)为2．710min，拉伸强度为28MPa，在物料高速混合时采用两种方案，方案1是将维卡软化点为140．2~C；液体石蜡与偶联剂混合后与回收PP一起加人高速木粉：150m(100目)，邳州板材厂；混合机中，先低速混合，然后加入木粉，高速混合并马来酸酐接枝PP：自制；出料；方案2是将液体石蜡、偶联剂、回收PP、木粉硅烷偶联剂：KH550，分析纯，江苏晨光偶联剂等一起加入高速混合机，高速混合并出料。有限公司；在同向双螺杆挤出机(螺杆长径比为44)中进液体石蜡：工业级，市售。行挤

4、出造粒，挤出时从料斗到机头的各段温度依次1．2设备及仪器设定为150、160、165、165、170、180、180、170℃，螺杆高速混合机：SHR一50型，张家港市亿利机械转速为50r／min；将挤出粒料在100℃真空烘箱中干有限公司；燥4h，用注塑机制备力学性能测试试样，注塑时料同向双螺杆挤出机：CTE35型，科倍隆(科亚)筒一段到喷嘴的温度依次设定为180、205、190~C。橡塑机械有限公司；1．4性能测试注塑机：CS一130／90型，常州华丰机械有限公拉伸强度按GB／T1040—1992测试；司；悬臂梁缺口冲击强度按

5、GB／T1843—1996测真空干燥箱：DZF一6210型，上海贺德实验设试：备有限公司；MFR按GB／T3682—1983测试；MFR仪：XNR一400C型，承德试验机有限责任流变性能用转矩流变仪测试，温度为180℃，转公司；矩为50r／min。转矩流变仪：XSS一300型，上海科创橡塑机械2结果与讨论设备有限公司；2．1不同混合方式的加工效果电子冲击试验机：GT一7045一MDL型，高铁科比较两种方案的加工效果，结果发现，方案1木技股份有限公司；拉力试验机：AI一7000LA型，高铁科技股份有江苏省教育厅高校科研成果产业化推

6、进项目(JHZD08—24)限公司；收稿日期：2010—02-23工程塑料应用2010年，第38卷，第5期粉均匀包覆在回收PP周围，在挤出加料时木粉与料的断裂伸长率不断下降。木粉用量达60份后，断回收PP不容易分离；方案2木粉容易粘附在高速混裂伸长率下降幅度放缓。合机锅壁上，且在挤出加料时木粉很容易与回收PP2．3木粉用量对复合材料加工性能的影响分离并造成架桥。这是因为方案1中，液体石蜡与图3示出木粉用量对复合材料MFR的影响。偶联剂先混合可有效稀释偶联剂；混合液与回收PP从图3可以看出，随着木粉用量的增加，复合材料的一起低速混

7、合，可以使回收PP表面均匀形成油膜，MFR不断下降，木粉用量较小时，MFR下降很快。木粉加人后可均匀包覆在回收PP周围，有利于木在木粉用量为80份时MFR还是比较理想的，仍可粉的分散及表面处理。因此笔者采用方案1。满足注射成型加工要求。2．2木粉用量对复合材料力学性能的影响图1示出木粉用量对复合材料拉伸强度和冲击强度的影响。从图1可以看出，随着木粉用量的增加，复合材料的拉伸强度先升高后降低。木粉用量为80份时复合材料的拉伸强度达到最大值，为43．7MPa，比回收PP的拉伸强度提高56．1％。木粉用量较低时拉伸强度升高，说明此时木

8、粉不仅是填料，还木粉用量／份有改进复合材料拉伸性能的作用。当木粉用量较高图3木粉用量对复合材料MFR的影响(90份)时，木粉不能在PP基体中较好地分散，反而图4示出木粉用量对复合材料扭矩的影响。从会导致复合材料的拉伸强度降低。因此若要进一步图4可以看出，木粉用量