热固性复合材料/热塑性复合材料复合板材的制备及性能研究开题报告

全文总字数：1683字

1. 研究目的与意义

聚乙烯（PE）是世界上产量最大的塑料。它是由乙烯单体自由基聚合形成的聚合物。聚乙烯质量轻，无毒，耐化学性质优良，是电绝缘性和耐低温性也非常出色的热塑性聚合物，而且易于加工成型，因此它被广泛应用于电、化、食、械等多个行业。聚乙烯为线性长链脂肪烃，由于-C-C-赋予了其出色的柔性，分子链空间排布为平面锯齿形，这样它就具有了良好的柔顺性和规整性。事实上，由于合成方法的差异，并非所有聚乙烯为规整而结晶度很高的聚合物，如LDPE由于分子主链含有较多的长支链，整体上非晶区的成分较多，以致于其力学性能，耐热性能都不算太好。它还有其他的一些缺点，比如说抗冲击性，与其他材料的粘结性，耐热老化性等等。这些也是本次实验所需要研究和改进的地方。

我们对玻璃纤维增强塑料比较熟悉，也经常听到玻璃钢这种俗称，在我们所认识到的不饱和聚酯树脂（UPR）是典型的玻璃纤维改性过的、力学性能良好的材料表面之后，UPR也还是有韧性差等一些缺点，同时玻纤改进后的复合树脂在力学性能上还是有所缺憾，这也是本次研究所要瞄准的方向。

2. 国内外研究现状分析

聚乙烯复合材料（木塑复合材料wpc）最早兴起于20世纪初，最早在欧洲产生，在美洲获得了大成功，最初的木塑材料是由酚醛树脂和木粉混合形成的，此后经历了诸多应用，到了20世纪80年代，在日本、欧美、印度的研发比较活跃，配合着填料技术的发展，木塑复合材料逐渐走进一般研究者的视野，并越发受到重视，到了90年代，木塑复合材料的基体已不再局限于热固性了，热塑性基材也被应用于这个领域，我国的起步较晚，但是发展迅猛，从90年代以来，凭借着科研人员前赴后继地努力，截至2008年底，我国已成为了世界第二大销售国，市场前景十分乐观。

木塑复合材料研究所面临的问题主要包括以下几个方面：①建立合理有效的固体废弃物回收分类清理系统；②研究多种塑料与多种木粉的混合复合材料，从单纯理论上的单一原料研究，到符合现实情况的混合材料研究；③寻找合适的辅助材料尤其是偶联剂，使木塑复合材料更便于工业化生产；④改进木塑复合材料的加工工艺，提高其连续生产能力；⑤制定木塑复合材料专用的检测标准，保证检测结果的科学性；⑥发展废旧木塑复合材料的热解等后续产业，形成多次循环利用、产品完全消耗的环保型生产系统。作为一种极具发展前途的绿色环保材料，对于木塑复合材料的开发和应用将具有广阔的市场前景以及良好的经济效益和社会效益。

不饱和聚酯树脂（upr）最早发展于19世纪中期，在1937后又发现可以与苯乙烯交联固化，于是在1942年先在美国实现了工业化生产，我国于1958年开始不饱和聚酯树脂的生产，到70年代初期，玻璃钢制品开始由军用转为民用，在1976年我国upr产量与美国差了百倍多，但改革开放后发展迅速，至2006年已以103万t居世界首位，目前产量和消费均居世界首位。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：为论证上述理论，拟以以下几步进行实验，首先手糊成型玻璃钢复合板，并对其进行加工处理，即在其上下表面开V字形槽；接着压延成型木塑板，以HDPE，ACR，木粉为原料；然后将两种复合材料通过模压成型为复合板，并对其进行后处理，即钻孔操作；最后将复合板泡入聚氨酯硬泡沫塑料，裁剪成板材，测试其相关性能。研究计划：2月20日-3月10日 查阅资料和设计方案；3月11日-3月31日 木塑板和玻璃钢板的制作；4月1日-4月20日 玻璃钢板的处理和复合板的后处理；4月21日-5月4日 相关性能测试，结论数据的整理；5月5日-5月31日 论文的撰写及审核，修改，成稿。

4. 研究创新点

本次实验希望从木塑的加工流动性方面增强两块板材之间的界面结合力。

玻璃钢采用手糊成型，易于调整工艺以适配各种情况。

辅以聚氨酯穿插，希望可以进一步形成稳定的两相结构。