用锥形量热仪(CONE)和热重分析法(TGA)研究金属氧化物CuO、La2O3和TiO2对木粉/PVC复合材料(WF-PVC)燃烧性能的影响。结果表明,这3种过渡金属氧化物的加入对WF-PVC均有阻燃作用。其中,CuO使热释放速率(HRR)和总热释放量(THR)降低较多,阻燃效果明显;加入金属氧化物使WF-PVC的烟释放速率(SPR)和总烟释放量(TSP)都有所降低,其中,CuO在有焰燃烧阶段烟释放量最低,抑烟效果最好。这3种氧化物都能增加成炭量。结合热重分析的结果,3种金属氧化物对WF-PVC的热降解影响是不同的。PVC和木粉之间存在相互作用,PVC显著促进了木粉的热降解,木粉的加入推迟了P...

为改善亲油性的PVC基体与亲水性木粉之间的相容性,用甲基丙烯酸与丙烯酸丁酯共聚物(P(MAA-co-BA))作为PVC-木粉复合材料的相容剂,研究相容剂的用量及木粉的碱预处理对PVC-木粉复合体系性能的影响,并通过FTIR、接触角、DSC、SEM等手段来表征。FTIR表明:改性后木粉与P(MAA-co-BA)发生了化学键合。接触角分析表明:改性后木粉与PVC界面张力下降;P(MAA-co-BA)有利于木粉与PVC界面的改善和相容性的提高,适量的P(MAA-co-BA)可以提高复合材料的力学性能,过量反而降低力学性能;当P(MAA-co-BA)用量为木粉用量的10%时,复合材料的拉伸强度提高了7...

采用旋转流变仪及小振幅流变测量法,研究了冲击改性剂ACR对发泡木粉-PVC复合材料熔体流变性能的影响。结果表明:①发泡木粉-PVC复合材料熔体表现出黏弹性。②加入5份ACR,发泡木粉-PVC复合材料熔体的储能模量G′和损耗模量G″随角频率ω增大而增加;在相同ω时,G′和G″随ACR用量增加而降低;随ω增大,加入ACR使木粉-PVC复合材料熔体的弹性响应增加。③加入5份ACR,明显促进了PVC的凝胶化。发泡木粉-PVC复合材料熔体的复数黏度η*随角频率ω增大而降低;加入5份ACR,其η*明显高于其他ACR用量的熔体,复合材料的冲击强度增加26%,提高幅度最大。④ACR在改善发泡木粉-PVC复合材...

使用橡胶木粉、稻壳粉及橡胶籽壳粉等木粉原料以相似配方、相同模具制备一系列木塑复合样品试件。对试件弯曲破坏载荷、加热尺寸变化率、吸水率、密度及热性能等进行研究,结果表明,木粉原料的性质对木塑复合材料性能有重要影响。大多数木粉原料使用类似配方即可生产出性能优异的木塑复合材料,而橡胶籽壳粉由于高油脂含量使得样品试件性能最差,因此利用橡胶籽壳粉生产木塑复合材料需对橡胶籽壳粉进一步加工处理,并调整生产配方。

摘 要：采用贴膜法评价了添加不同分子量和脱乙酰度壳聚糖的杉木粉 /PVC 复合材料抗大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的性能，并通过 X 射线光电子能谱（XPS）进行表面元素分析。结果表明：在其他条件完全相同的情况下，添加平均分子量为 32 W 和脱乙酰度为 95% 的壳聚糖时，复合材料的表面抗菌效果最佳，且对金黄色葡萄球菌抗菌效果明显优于大肠杆菌；XPS 的分析也显示添加壳聚糖后，样品表面出现一定强度 N1s 的谱峰，且 C1 和C2 的峰面积比从 1.87 下降至 1.82，说明复合样品的表面均匀地聚集了一定数量的壳聚糖，使样品表面具有抗菌功能。

采用贴膜法评价了添加不同分子量和脱乙酰度壳聚糖的杉木粉/PVC复合材料抗大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的性能,并通过X射线光电子能谱(XPS)进行表面元素分析。结果表明:在其他条件完全相同的情况下,添加平均分子量为32 W和脱乙酰度为95%的壳聚糖时,复合材料的表面抗菌效果最佳,且对金黄色葡萄球菌抗菌效果明显优于大肠杆菌;XPS的分析也显示添加壳聚糖后,样品表面出现一定强度N1s的谱峰,且C1和C2的峰面积比从1.87下降至1.82,说明复合样品的表面均匀地聚集了一定数量的壳聚糖,使样品表面具有抗菌功能。

采用特定设计的双螺杆和单螺杆串联挤出机组,以挤出的方式制备木粉/聚丙烯复合材料。主要采用静态力学试验、动态力学热分析(DMTA)和扫描电子显微镜(SEM)观察等方法,研究了马来酸酐改性的三元乙丙橡胶(EPDM_MA)对木粉/聚丙烯复合材料的静态力学性能、动态力学性能和吸水性能的影响。静态力学性能试验结果表明:添加适量的EPDM_MA有利于提高木粉/聚丙烯复合材料的拉伸和弯曲强度,冲击强度的提高最为显著,但EPDM_MA的添加对复合材料的模量有不利影响。动态力学性能分析结果表明:复合材料的储能模量(E′)和损耗因子(tanδ)的峰值均随EPDM_MA加入量的增加而降低,后者说明EPDM_MA改善...

用马来松香对木粉进行流动性能改善处理,与高密度聚乙烯(HDPE)熔融复合,挤出成型制备木粉/HDPE复合材料(WF-HDPE)。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X-射线光电子能谱(XPS)技术,分析经马来松香改性前后木粉表面官能团的变化和元素的变化,采用旋转流变仪研究WF-HDPE的流变行为。FTIR与XPS分析表明,马来松香分子中的酸酐基团与木粉表面的羟基发生了酯化反应,并且马来松香是以单酯的形式接枝到木粉表面,同时产生一游离羧基。WF-HDPE流变学研究表明:复合材料的复合黏度(η*)、储能模量(G′)和损耗模量(G″)随马来松香用量的增加先减小后增大最后减小,但体系的黏度和模量总体呈...

为了丰富木塑复合材料的颜色以扩大其用途,并探索色素对木塑复合材料综合性能的影响及其机理,以毛白杨木粉和生物降解塑料——聚乳酸为原料,选用3种食品级色素(胭脂红、柠檬黄、果绿)在不同添加量的条件下制备染色木粉--聚乳酸复合材料。对染色后的复合材料进行耐水洗坚牢度、吸水吸湿性、弹性模量、抗弯强度等物理力学性能测试,并用红外光谱进行表征。结果表明:1)添加色素可以不同程度地改变木粉--聚乳酸复合材料的颜色,但色素添加量越多,复合材料的耐水洗坚牢度越弱,且高温比室温水浴使材料褪色更加明显。2)添加色素会不同程度地降低复合材料的抗弯强度,但对材料的弹性模量影响不大。果绿色素添加量为2%时,对复合材料的抗...

采用乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)、乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(DB-550)、γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(DB-560)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(DB-570)和γ-巯丙基三乙氧基硅烷(DB-580)6种含有不同取代基的硅烷偶联剂对木粉(WF)进行表面处理,然后与高密度聚乙烯(HDPE)混合挤出制备处理木粉/HDPE复合材料。对复合材料的拉伸、弯曲和无缺口冲击强度及吸水率进行测试,采用扫描电子显微镜(SEM)观察其断面微观形态,并对硅烷处理前后的木粉进行红外光谱(FTIR)分析,从而筛选出较适宜的硅烷偶联剂。结果表明:经这6种偶联剂对木粉处...

【目的】通过木粉纤维增强生物塑料聚3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯(P34HB),为生物复合材料的理论研究和生物可降解塑料的广泛应用提供科学依据和理论支持。【方法】以毛白杨木粉和P34HB为原料,采用共混热压法制备P34HB/木粉生物复合材料,基于电子扫描显微镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)、傅里叶红外光谱(FTIR)、动态热机械分析(DMA)和力学性能分析等手段对其结构和性能进行表征。【结果】随着木粉含量增加,生物复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和弯曲强度先增加后减小,冲击强度逐渐下降,拉伸强度、弹性模量和杨氏模量分别增加89%、59%和103%,储能模量E′逐渐增加,tanδ峰值先下降后上升。生物复合材料的高频率模量大于低频率模量,动刚度比静刚度好。相比P34HB,生物复合材料的热分解区间变宽,热解速率变慢,热解剩余质量增加。【结论】随着木粉含量增加,P34HB分子链运动受阻,生物复合材料的储能模量和脆性增大;同时,木粉纤维的成核作用诱导P34HB形成结晶度高、层状结构发达的横晶层,木粉与P34HB之间界面结合力增强,力学性能和热稳定性明显提高。综合考虑,P34HB/木粉生物复合材料的最佳木粉加入量为50%。

研究了聚磷酸铵阻燃剂和不同偶联剂对木粉/聚乙烯复合材料阻燃性能和力学性能的影响规律。实验结果表明:聚磷酸铵膨胀型阻燃剂添加量为30%时,氧指数从18.7%提高到26.5%,但力学性能有所下降。通过分别加入马来酸酐接枝PP、钛酸酯和硅烷偶联剂改善了复合材料的力学性能,并研究了偶联剂对复合材料阻燃性能的影响,钛酸酯添加量为2%时,阻燃型木粉/聚乙烯复合材料氧指数达到27.5%。热重分析表明阻燃剂聚磷酸铵对木粉/聚乙烯复合材料具有促进成炭,提高成炭量从而保护内部基材,降低了热降解速率,高温残炭量增加;特别是加入钛酸酯偶联剂后复合材料的成炭效果更加明显,热稳定性进一步增强,从而显著提高了材料的阻燃性。

以木粉和聚丙烯为主要原料,填充改性炭黑(M-CB)和可膨胀石墨(EG)制备阻燃抗静电木粉--聚丙烯木塑复合材料,并进行力学性能、表面电阻率、氧指数及燃烧性能、热失重行为、阻燃性能测试。结果表明:加入15g EG、10g M-CB后,木塑复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别增加了2.0%、5.2%和15.6%,电阻率下降到了108Ω;与空白样相比,复合材料的起始分解温度从255.0℃上升到了272.5℃,木粉最高分解温度由349.2℃下降到了287.5℃,聚丙烯的最高分解温度由448.1℃上升到了477.9℃,在800℃下的残炭率由9.9%上升到了33.5%;点燃时间从3 s增加到了14 ...

木粉是一种可再生的生物质原料,聚乳酸(PLA)是一种绿色环保的高分子材料,使用两者制备复合材料有着很好的环境效益和经济效益。但PLA/木粉复合材料存在相容性差、熔体流动困难以及脆性大等问题,这些已成为PLA/木粉复合材料研究和应用中必须考虑的问题。本文使用具有梯级反应温度性质的三聚氯氰(TCT)对杨木粉(RWF)进行表面修饰改性,制备了三聚氯氰改性木粉(TWF),利用其和油脂基胺的较高反应活性改性复合材料。使用TWF和油胺(OAM)分别通过溶液接枝法和反应挤出接枝法制备增容复合材料。使用聚乙烯亚胺(PEI

【目的】探究聚乙烯醇/锂铝水滑石（PVA/LDH）分散液对巴沙木加工剩余物理化性能的影响，为构建高性能木质复合材料提供理论依据，实现木材加工剩余物的高值化利用。【方法】受天然贝壳“砖-泥”有序结构启发，以巴沙木加工剩余物（木粉）为主要原料，经脱木素和氧化改性过程，获得2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧自由基（TEMPO）功能化改性木粉（T-WP），向其中加入不同比例PVA/LDH分散液，通过真空抽滤自组装过程将无机纳米片水滑石插层，构建天然有机聚合物与无机纳米片复合的高性能新型木质层状复合材料，基于FTIR、XPS、Zeta电位、力学性能等测试与分析，探究各组分间相互作用及机械性能协同增强机制。【结果】 1）木粉粒径100目时，纯T-WP薄膜的力学拉伸强度和韧性最大，分别为（225.25±0.82）MPa 和（5.18±0.36）MJ·m~(-3)。2）PVA/LDH纳米片体系在T-WP上成功插层，并与T-WP分子链上的含氧官能团形成氢键、静电相互作用以及共价交联作用。3）对不同PVA/LDH添加量的T-WP-PVA/LDH复合材料进行力学性能分析，研究表明PVA/LDH添加量为20 wt%时，T-WP-PVA/LDH复合材料的拉伸强度和杨氏模量达最大，分别为（287.29±4.91）MPa和（14.21±2.60）GPa，是纯T-WP的1.28和2.40倍。4）在相对湿度90%、温度25 ℃条件下放置16 h，T-WP-PVA/LDH复合材料的吸湿率为45.43%，力学拉伸强度为105.40 MPa；在湿润土壤中，T-WP-PVA/LDH木质复合材料表现较好的可生物降解特性。【结论】T-WP-PVA/LDH仿生层状复合材料中，T-WP分子链上的活性含氧基团与PVA/LDH体系形成氢键、静电相互作用以及Al—O—C共价交联作用，构建协同增强体系，赋予T-WP-PVA/LDH木质复合材料优异的力学性能。木质层状复合材料优异的特性使其在包装、地膜、一次性餐盒等领域具有广泛应用前景，有望替代部分聚乙烯、聚丙烯等石油基产品。