PVC基木塑复合材料的制备及其性能的研究

论文摘要

木塑复合材料(WPC)是以木纤维或植物纤维为主要组分,经过预处理使之与热塑性树脂或其他材料复合而成的一种新型材料。WPC克服了单一材料的缺点,兼具木材和塑料的双重性能,因此综合性能优良。国外已对木塑复合材料进行了较深入的研究,开发出PE木塑、PS木塑、PP木塑、PVC木塑、ABS木塑等多种复合材料及制品。其中以聚氯乙烯(PVC)树脂为基体的PVC木塑复合材料,具有化学稳定性强、强度高、耐酸碱腐蚀、耐水浸泡、防虫、阻燃及成本低等优点,已被广泛应用于建筑及装饰材料。本论文拟采用某种全新的改性剂M对木粉进行预处理,用传统的热压成型方法制备了PVC基木塑复合材料。在此过程中,又分别添加了AS和聚酰胺蜡两种物质,探讨了它们对PVC基木塑复合材料拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、吸水性及硬度的影响,用SEM电镜观察了冲击断面形态,为提高PVC基木塑复合材料的综合性能探索新的途径,有着重要的理论意义。实验结果表明：改性剂M处理木粉后,木塑复合材料的性能得到改善。随着M添加量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和硬度都呈先上升后下降的趋势,吸水性表现为先下降后上升的趋势；用SEM电镜对复合材料的冲击断面进行了观察,结果表明当改性剂M为2份时的断面粗糙度最小,相界面比较模糊,此时的复合材料的相容性较好。AS的加入对复合材料的拉伸强度、弯曲强度及硬度有明显增强,但其削弱了复合材料的冲击强度。聚酰胺蜡的加入削弱了复合材料的拉伸强度、弯曲强度,没有起到增强的作用,但少量的聚酰胺蜡对复合材料的冲击强度和硬度有增强作用,过量则相反。改性剂M、AS及聚酰胺蜡改性木塑复合材料的正交试验结果为：当改性剂M为2份、AS为8份、聚酰胺蜡为4份时比较适宜,此时复合材料的综合力学性能较佳。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 木塑复合材料
• 1.1.1 木塑复合材料的研究背景
• 1.1.2 木塑复合材料的发展概况
• 1.1.3 木塑复合材料的特点与用途
• 1.1.4 木塑复合材料研究中的关键问题
• 1.1.5 木塑复合材料界面改性理论及方法
• 1.1.6 木塑复合材料的生产工艺
• 1.2 PVC基木塑复合材料
• 1.2.1 PVC基本概况
• 1.2.2 木质纤维的结构与特性
• 1.2.3 PVC基木塑复合材料的性能及应用
• 1.2.4 PVC基木塑复合材料的研究进展
• 1.3 本论文的研究目的、内容及意义
• 2 实验部分
• 2.1 实验原料
• 2.2 实验设备
• 2.3 实验方案与工艺流程
• 2.3.1 实验方案
• 2.3.2 工艺流程
• 2.4 PVC基木塑复合材料试样的制备
• 2.4.1 原料的干燥
• 2.4.2 木粉的改性
• 2.4.3 物料的混合与塑炼
• 2.4.4 样条的制备
• 2.5 性能测试
• 2.5.1 力学性能测试
• 2.5.2 吸水性能测试
• 2.5.3 硬度测试
• 2.5.4 扫描电镜（SEM）观察
• 3 结果与讨论
• 3.1 改性剂M对PVC基木塑复合材料性能的影响
• 3.1.1 改性剂M对复合材料力学性能的影响
• 3.1.2 改性剂M对复合材料吸水性能的影响
• 3.1.3 改性剂M对复合材料硬度的影响
• 3.1.4 复合材料冲击断面的微观形态分析
• 3.1.5 小结
• 3.2 AS对PVC基木塑复合材料性能的影响
• 3.2.1 AS对复合材料力学性能的影响
• 3.2.2 AS对复合材料硬度的影响
• 3.2.3 小结
• 3.3 聚酰胺蜡对PVC基木塑复合材料性能的影响
• 3.3.1 聚酰胺蜡对复合材料力学性能的影响
• 3.3.2 聚酰胺蜡对复合材料硬度的影响
• 3.3.3 小结
• 3.4 改性剂M、AS及聚酰胺蜡改性PVC基木塑复合材料的正交试验研究
• 3.4.1 对拉伸强度的分析
• 3.4.2 对弯曲强度的分析
• 3.4.3 对冲击强度的分析
• 3.4.4 最适宜条件的确定
• 3.4.5 小结
• 4 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢