木塑复合材料的注射成型研究（1）开题报告

全文总字数：3292字

1. 研究目的与意义

近年来由于农村经济的发展和生活水平的提高,人们的消费观念和消费方式发生了巨大变化,人们对木材废弃物熟视无睹,绝大部分被当作垃圾处理掉了。木材加工废弃物不再是农民能源消费的唯一选择,大量的木材加工废弃物被遗弃,有些被焚烧,既浪费资源,有严重影响了环境。木材加工废弃物随地焚烧和污染环境,已经成为社会普遍关注的问题。据统计,我国每年产生的城市垃圾总量约为60亿t，以最保守估算,各类木材制品抛弃物只占1%,那也有6千万t,折合材积约850万m3。这个数字相当于我国在实施天然林保护工程以前一南方产材大省全年的商品木材产量。这850万m3的城市木材弃品,相当于约2100万棵大树,可覆盖一个约旦国家。全世界农村每年生物质的产量约为300亿t,生物质能源消耗量仅为13亿t,还有287亿t的生物质有待于开发利用。我国是农业大国,每年至少有7亿t的农作物废弃物。本课题研究了木粉和热塑性塑料注射成木塑复合材料。　　　

随着塑料应用的日盔广泛,塑料制品已经成为人们生活的重要组成部分,塑料的应用已经渗透到生产和社会的各个方面。废旧塑料必然成为塑料制品消费过程中的必然产物,同时也是优质物质资源的一种存在形式。目前,全世界塑料总产量已经超过1亿t,我国每年塑料树脂产量已超过1000万t,塑料制品更超过1500万t。我国已经是世界第二位塑料大国,废塑料的产量是可想而知的,它具有一定的利用价值,如能有效地将其利用,就可节约能源,净化环境,具有重大的社会意义。　　　

另外,自1998年12月,美国，加拿大，欧盟等相继对我国出口货物的木质包装材料实施新的植物检疫标准,并要求采取熏蒸或者高温消毒处理,否则将拒绝入境这种背景下,将木材废弃物与废旧塑料经过特殊处理合成新的材料木塑复合材料也就应运而生了。　　　

2. 国内外研究现状分析

　　b.nystrom ,r.joffe 等对注射成型的木塑复合材料的强度进行了研究分析。发现木纤维的长径比对复合材料的强度有很大的影响;纤维长径比越大,其复合材料的拉伸强度越大。因此,当纤维和树脂基体间的粘结作用较弱时,纤维的强度对复合材料的强度几乎没有影响。　　　

p .mutje,j .girones,a .lopez等人研究了大麻纤维增强pp复合材料的注射成型工艺,考察了纤维长度和尺寸对注射工艺和产品性能的影响。结果表明:大麻纤维/pp复合材料的某些力学性能(拉伸强度、弯曲强度、冲击强度)要比玻纤/pp复合材料有较大的提高。

　 杨文斌等利用jc2000a 型接触角测量仪, 通过对接触角的测量, 计算并分析了蒸馏水和甘油2 种液体对聚苯乙烯塑料及其木塑复合材的表面润湿性. 试验结果表明: 随着塑料中木材含量的增加, 材料的表面能也在增加; 同时, 利用接触角数学模型方程能够较好地拟合聚苯乙烯及其与木材复合材的接触角随时间的变化规律。

3. 研究的基本内容与计划

对文献中关于木塑复合材料的制备工艺进行归纳总结，并拟定自己的实验方案。对聚丙烯（或聚乙烯）木塑复合材料的注射成型工艺进行摸索研究，找出最佳的温度、压力、时间、螺杆位置等工艺参数。

第1周：大量查阅相关资料和国内外最新研究概况，对木塑复合材料的螺杆挤出制备和注射成型研究进行综述。

第2-3周：选取材料和配置试剂与准备主要实验仪器

4. 研究创新点

（1）利用挤出成型原理，制备聚丙烯木塑复合材料原料；（2）利用塑料注射成型的基本原理，对聚丙烯木塑复合材料的注射成型工艺进行摸索，找出温度工艺参数对木塑复合材料的影响；（3）利用万能试验机，冲击强度试验机和接触角测试仪，对注射成型的产品进行性能测试。