木质纤维/聚烯烃复合材料界面改性工艺及其性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

木质纤维/聚烯烃复合材料是以木质纤维材料和聚烯烃塑料为主要原料，采用注入单体聚合法、非气流辅装成型、压制成型、连续挤出成型而制成的高性能、高附加值的绿色环保型复合材料。木质纤维/聚烯烃复合材料所用的木质纤维既可以是木屑、刨花，也可以是植物秸秆等，具有原料来源广泛、成本低廉的特点。

木质纤维/聚烯烃复合材料所用的木质纤维材料主要是由纤维素、半纤维素、木质素以及其他少量成分组成的天然材料，而纤维素、半纤维素和木质素的主要成分中含有大量的极性羟基和酚羟基官能团，因此具有很强的化学极性。而采用的聚烯烃塑料是非极性材料。因此，在木塑复合材料的复合过程中，需要解决的最大问题是解决极性木质纤维和非极性塑料的相容性。因此，界面改性是木质纤维/聚烯烃复合材料的研究热点和重点。

2. 国内外研究现状分析

我国台北对木粉和废旧塑料复合材料的研究较早，他们力图通过这种方法来解决台北的废塑料问题。20世纪80年代中期，福建林学院杨庆贤等开始对木粉和废旧塑料的复合进行了初步的探索研究并开发了几种产品，在此研究中两种材料通过物理方法进行混合。

中国林科院王正等利用聚苯乙烯、聚乙烯和聚丙烯等3种回收塑料与木材纤维复合制备复合材料，分析不同回收塑料种类、木材纤维与塑料不同质量比和热压温度等工艺条件对复合材料物理力学性能的影响。

东北林业大学宋永明等利用动态力学分析仪dma，通过测定在固定的频率下和一定的温度范围内木粉/再生聚苯乙烯复合材料的粘弹性行为，对木粉、偶联剂的配比和复合材料在制造加工过程中的双螺杆转速进行了分析研究。 近年来，世界各国广泛开发改性聚丙烯以替代工程塑料。很多文献报道的无机填料如滑石粉、硅灰石、碳酸钙填充改性聚丙烯的研究成果表明，上述无机填料填充改性聚丙烯可提高其拉伸强度和弯曲强度，但其显著的不足是脆性增大，韧性下降，表现为断裂伸长率、冲击强度分别有不同程度的降低。而以木纤维作为填充材料的改性聚丙烯，可制得力学性能相对平衡的复合材料。

3. 研究的基本内容与计划

（1）第1周：查阅资料，完成文献综述和开题报告。

（2）第2-3周：准备实验原料和仪器。

（3）第4-5周：木粉的处理 。

4. 研究创新点

由于木质纤维/聚烯烃复合材料具有人类亲和性、环境友好性和可再生性等优点，符合现代材料发展方向一一环境友好材料。近年来，该材料的开发和利用得到快速发展。木粉是木制家具制造工厂的废渣，每年排出的数量巨大，而被利用的仅是很小的一部分。

以造纸副产品为原料的木质纤维/聚烯烃复合材料的开发和利用，则为丰富的工业木粉资源开辟了一个崭新的应用领域，同时有效利用了木质纤维和废旧塑料。一方面减轻了环境污染，有利于进一步治理;另一方面开发利用可再生资源，解决资源的浪费问题。