木质高分子复合材料的制备及性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

木质复合材料 ( Wood - based composites) 是以木质材料为主, 复合其它材料而构成具有微观结构和 特殊 性能的 新型材料,它克服了木材和其它木质材料许多缺点, 扬构成组分之长, 由于材料协同作用和界面效应,导致本质复合材料具有优 良的综合性能, 以满足现代社会对复合材料越来越高的要求。木质复合材料研究的深度,应用的广度及其生产发展 的速度已成为衡量一个国家木材工业技术水平先进程度的重要标志之一。木质复合材料有它得天独厚的优势,其主体组分来自大自然, 它是自然界长期衍生的高度优化复合材料,具有完美结构与优异性能,属环境材料和绿 色原料,目前已成为日益珍贵、而又无法替代的生物材料,因此开发性能更为优异的复合材料,合理利用木质材料已成 为当今需要迫切解决的重要课题。

近年随全球资源日趋枯竭，社会环保意识日见高涨，对木材和石化产品应用提出了更高要求。木质高分子复合材料既能发挥材料中各组分的优点，克服因木材强度低、变异性大及有机材料弹性模量低等造成的使用局限性，又能充分利用废弃的木材和塑料，减少环境污染。目前，木质高分子复合材料这种提高材料附加值的产品愈来愈受到人们广泛关注。

2. 国内外研究现状分析

人类对材料的需求是多种多样的,往往因用途差异而不同。为了取长补短,发挥材料各自的优势,因此多种材料相互组合而成的复合材料 早就应运而生,而且已成为当今世界工程材料发展的主流。 1993年 ,东北林业大学的李坚教授对塑合木的特点 、制造工艺和此前国内外对塑合木的研究状况作了全面的介绍 ,对塑合木的性能及用途作了系统的概括 。此后 ,国外有人做了用三聚氰胺树脂固定压缩此后 ,国外有人做了用三聚氰胺树脂固定压缩建 筑人造板 2001 年第 2 期木回弹的研究 ;浙江林学院的马灵飞等做了以自己配制的处理液处理桦木, 用加热催化法试制塑合木的研究;东北林业大学的方桂珍等做了以低分子量三聚氰胺树脂固定杨木压缩木回弹的研究 以及用低分子量酚醛树脂改性大青杨木材的研究。

1993 年 , 中国林科院的王恺先生从国外考察回国后, 对国外木粉聚丙烯复合材料的生产工艺、产品性能和用途作了系统的介绍 。国内也有用聚氯乙烯废料复合刨花板的研究。 中国林科院木材工业研究所木质复合材料专题组在消化吸收国外经验的基础上, 系统地做了聚乙烯和聚丙烯与木纤维的结合性能的研究 、改性聚乙烯和聚丙烯的研究、影响复合材料性能的主要工艺因子的研究 、平衡复合材料性能的研究以及木塑复合材料工艺试验研究等科研工作 ,累计发表论文 7 篇 。

目前 ,木材工业研究所在国内已经将这种材料实现了工业化生产并将其广泛地应用于汽车制造等行业。

3. 研究的基本内容与计划

利用高速混合机对木粉、高分子塑料、填料以及各种添加剂进行初混合。利用双螺杆挤出机、双辊炼塑机等设备对木粉、高分子塑料、填料以及各种添加剂进行共混造粒，得到木质高分子复合材料的半成品。利用注塑机或挤出机对木质高分子复合材料进行成型加工，得到标准测试样条。利用万能试验机、磨耗试验机、冲击强度试验机等设备，对木质高分子复合材料进行性能测试。研究材料性能与配方及制备工艺之间的关系。（1）. 准备工作、文献综述和开题报告。（2017年2月11日~2016年02月18日）一周

（2）. 进行实验及数据处理。对木质高分子复合材料的制备方法进行探索，找出最佳的配方组成和工艺路线。

利用高速混合机对木粉、高分子塑料、填料以及各种添加剂进行初混合。

4. 研究创新点

利用双螺杆挤出机，注塑机，高速混合机，双辊炼塑机，挤出机等多种仪器全方位测定改性后材料的各类性质，使材料在各方面都符合再利用的要求，就研究木质高分子复合材料的不同方法得出的性能研究。 木质高分子复合材料正是通过利用木材与其它高分子材料的复合效果 ,一方面尽量保持着木材的特性,另一方又进一步改善木材的应用性能,以提高木材的利用率, 扩大木材的使用范围和延长木材的使用寿命 ,来满足社会生产和人类生活的需要。尽管木质复合材料在木质材料家族中仅仅是一名年轻的成员 ,但是 ,木质复合材料技术不仅是木材工业的研究热点, 而且极大地推动着木材工业的发展 ,是木材工业的发展方向 。

从过去的经验来看, 木质复合材料技术不是盲目 、孤立发展的, 而是为了满足社会生产和人类生活的需要, 是与其它材料技术协调发展的, 是整个材料科学发展的结果 。材料科学的发展促进了木质材料科学的发展 ,现代复合材料科学的进步推动了木质复合材料科学的进步, 复合材料是材料革命的方向 , 同样 ,木质复合材料也将是木质材料的发展方向.