不同加工方式对麦秸/PP复合材料性能的影响开题报告

全文总字数：1397字

1. 研究目的与意义

中国是农业大国，植物纤维资源丰富，价格低廉，天然植物纤维作为增强材料潜在优势已引起人们的广泛注意，稻秸秆粉、稻壳粉、木粉、竹粉等农林副产品的利用对环境保护有重要意义。在如今倡导低碳经济情况下，木塑复合材料的研究越来越受到重视。木塑复合材料是采用木质纤维（废木粉、刨花、锯木、稻壳，粉碎稻杆、花生壳、椰子壳、甘蔗、亚麻、泽麻、黄麻、大麻等）和热塑性塑料（PP、PE、PVC等，包含回收塑料），能代替木材使用。木塑复合材料的研制和开发有助于减少塑料的白色污染，也有助于减轻农林废弃物对环境带来的影响，并充分利用自然资源。

2. 国内外研究现状分析

李思远等研究了木塑复合材料的挤出成型工艺,以及木粉用量、相容剂对材料性能的影响。结果表明:用双螺杆挤出机代替单螺杆挤出机挤出成型,是一种可行的方法;并解决了加料困难、木粉用量增大时烧焦以及体系分散不均匀等问题,获得了更好的混合、塑化效果,所得木塑复合材料具有良好的加工流动性;木粉的加入对加工流动性的影响不大;木塑材料的拉伸强度随木粉用量的增加而基本保持不变。

norma研究了在挤出机中有过氧化物存在的条件下,在线性低密度聚乙烯(lldpe)上接枝马来酸酐,与未处理的木粉复合,制得木塑复合材料。实验结果表明,改性lldpe的结晶度下降,随着木粉的加入结晶度又有所增加,复合材料的拉伸强度、延展性和耐蠕变性能都因为接枝马来酸酐而有一定程度的提高。

肖亚航等选用麦杆,经粉碎表面处理后,与聚丙烯(pp)复合,采用热压成型的方法制备了pp/秸秆复合材料,结果表明用热压成型方法可以制备秸秆含量为10～50份的pp/秸杆复合材料。控制秸秆含量、热压温度、保温时间、脱模温度等工艺参数可获得成型工艺性良好的复合材料。

雷文等研究了木粉、界面增溶剂一马来酸醉接枝聚丙烯(mapp)的用量对wpc力学性能的影响。结果表明,聚丙烯中加人木粉后,复合材料的拉伸强度及弯曲强度均比纯pp的要低,拉伸模量和弯曲模量逐渐升高,但复合材料的拉伸断裂伸长率随木粉用量的增加而逐渐下降。随着mapp用量的增加,木粉用量较低(10%、20%)的wpc的拉伸强度和弯曲强度均先增加,然后逐渐减少,而木粉用量较高的wpc的强度值却在不断增高。当mapp的质量分数为2%一4%时,复合材料的冲击强度值一般达到最高。红外谱图研究表明,偶联剂的加人可以把木纤维中的经基酷化,改善木塑界面之间的相容性。andrzejkbledzki等首先将木质纤维与pp用双螺杆挤出机混合造粒,然后与化学发泡剂等混合进行注塑发泡制得了木质纤维增强pp微发泡复合材料。研究发现,该材料在注射口处呈现出类似三明治的结构,这个结构的中间层分布着泡孔,表层结构紧凑,在发泡区域和表层之间存在着一个过渡层,在过渡层中沿熔体流动方向微孔被扭曲了。同时还发现,在熔体剪切力的作用下,热塑性塑料的长链分子沿流动方向排列,这种取向对该材料的结构和力学性能有很大的影响。

p.mutje等研究了大麻纤维增强pp复合材料的注塑工艺,考察了纤维长度和细度对注塑工艺和制品性能的影响。结果表明,pp/大麻纤维复合材料的某些力学性能(拉伸强度、弯曲强度、冲击强度)要比pp/玻纤复合材料有较大提高。

3. 研究的基本内容与计划

中国农业资源丰富，但对植物纤维的利用率较低。目前，麦秸/PP复合材料非常热门。主要介绍了制备麦秸/PP复合材料的原料选择和处理，改性剂的选用和不同种成型方式。

一实验原料

麦秸秆30目-60目；PP

二原料处理

秸秆表面处理：溶液液固比30:1，氢氧化钠质量分数5%；浸泡3H；90℃-100℃烘箱干燥。

三实验配方

助剂含量对复合材料性能的影响

四加工方式

1）将表面处理过的秸秆粉、马来酸酐接枝剂、硬脂酸和PP按配比混合均匀，放入挤出机造粒。

2）将得到的粒子分别用注塑和模压制成样条

五性能测试

1.力学性能测试包括拉伸强度，断裂伸长率，冲击强度，弯曲强度。

2.红外光谱分析

3热性能测试

4. 研究创新点

中国是农业大国，植物纤维资源丰富，价格低廉，天然植物纤维作为增强材料潜在优势已引起人们的广泛注意，稻秸秆粉、稻壳粉、木粉、竹粉等农林副产品的利用对环境保护有重要意义。

目前做通过EAA、乙酸酐等处理复合PP/木塑材料的较少。