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《东北林业大学》 2011年
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马来酸酐/硅烷接枝聚丙烯界面相容剂制备及其性能研究

郭丽华  
【摘要】:木纤维是自然界中最丰富的天然高分子材料,也是人类开发应用最早的天然材料之一,它具有密度低、价格低廉、比强度高、可生物降解和再生利用等优点,是当前国民经济中不可缺少的重要材料。但是,它也同时存在着一些性能缺陷,如:易于腐朽,较高的湿胀干缩性,易于变形,易被虫蛀和易燃烧等。特别是近几十年来,由于天然森林资源的减少及禁伐,大量速生丰产幼龄材的使用使木材的力学性质也有了一定程度的下降,影响了它在某些领域的应用。另一方面,我国每年木材加工余下废弃木屑量在几百万吨以上,其它天然纤维如稻糠等达上千万吨。以往这些废木屑、边角料只能作为燃料或作为固体垃圾处理,产生浪费的同时也给造成了很大的环境污染。近些年来,塑料已成为国民经济中不可缺少的材料。随着塑料的大量使用,废旧塑料带来的白色污染也越来越受到人们的重视。如何找到一种对废弃塑料回收利用的有效途径已成为当前国内外环境保护领域的重要课题之一。 通过木纤维与塑料(或废塑料)进行复合,制备木塑复合材料不但可以废物利用,减轻环境污染,而且还可以解决单一材料在性能上的某些缺陷。木塑复合材料是一种新型复合材料,具有优良的品质和性能,是21世纪重点开发的绿色环保新型材料之一国内外对此的研究十分重视。但构成木塑复合材料的两大材料木纤维和聚合物基体之间的界面相容性很差,木纤维表面具有强极性和吸水性,而塑料基体表面一般为非极性或极性很小,二者界面相容性的好坏直接影响了木塑复合材料的性能。如何提高木粉的分散性和增进两相的相容性,是木塑复合材料研究的关键问题,也是当今学者研究木塑复合材料的热点问题。 本文主要采用电子束预辐照聚丙烯(PP)的方法,分别与马来酸酐(MAH)、硅烷(VTMS)及马来酸酐/硅烷(MAH/VTMS)接枝,自制三种界面相容剂:马来酸酐接枝聚丙烯(MAH-g-PP)、硅烷接枝聚丙烯(VTMS-g-PP)、马来酸酐/硅烷接枝聚丙烯(MAH/VTMS-g-PP)。同时以杨木粉为填料,与高密度聚丙烯(PP-HD)进行复合,对比研究了不同界面相容剂、不同木粉含量对复合材料力学性能、界面相容性、加工流变性、吸水性能的影响。研究结果表明:三种自制的界面相容剂,都能很好的改善木塑复合材料的界面相容性能,且MAH/VTMS-g-PP型界面相剂的性能最好。这是由于MAH/VTMS-g-PP型界面相容剂具有两种接枝单体、双活性基团,在复合过程中产生了某种协效作用,从而使木塑复合材料的力学性能提高显著。研究表明,随着界面相容剂剂的加入,木塑复合材料的力学性能首先逐渐增大,界面相容剂的添加量为10%时,力学性能达到最大值。此后,界面相容剂添加量的增加,反而使得木塑复合材料的力学性能降低。木粉含量对木塑复合材料力学性能的研究表明,木粉含量60%时,木塑复合材料的力学性能和流变性能最佳。随着木塑复合材料在水中浸泡时间的增长和温度的升高,复合材料的力学性能有所降低,但MAH/VTMS-g-PP型界面剂的木塑复合材,其吸水性率低,性能降低的最少。扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜进一步证明了界面相容剂的加入,特别是MAH/VTMS-g-PP型界面相容剂可提高木粉在PP-HD基体中的分散性以及木粉与PP-HD的界面粘结性。采用转矩扭矩流变仪研究了复合体系在不同界面剂、不同木粉含量、不同温度、不同转速下的加工流变性。通过实验得出,木粉/PP-HD复合材料在木粉含量为60%、润滑剂含量1%、MAH/VTMS-g-PP含量10%、温度190℃、转速80rpm效果最佳。
【学位授予单位】:东北林业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TB332

【引证文献】
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1 夏南;棉秆/聚丙烯薄膜定向复合板的制备及成板机理研究[D];西北农林科技大学;2016年
2 巫国富;基于壳聚糖改性杨木粉/HDPE复合材料制备与性能研究[D];东北林业大学;2015年
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1 劳万里;聚丙烯基木塑复合材料中生物质含量的红外光谱分析研究[D];中国林业科学研究院;2015年
2 王月;PVC基木塑复合材料性能的研究[D];河北工业大学;2014年
3 王爱梅;PVC基木塑复合材料的制备及其性能研究[D];河北工业大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁全才;成建强;邱桂学;;聚合物接枝改性及接枝率的表征[J];塑料助剂;2009年06期
2 李跃文;;木质填料/热塑性塑料复合材料研究进展[J];玻璃钢/复合材料;2009年04期
3 雷文;余旺旺;骆嘉言;上官国锦;徐逸;;高密度聚乙烯/木粉复合材料的热氧老化(Ⅰ)——增容剂及抗氧剂对复合材料耐热氧老化的效果对比[J];材料导报;2009年02期
4 杨春梅;齐英杰;孙永华;;亚纳米木粉形成的实用目数分析及应用前景[J];东北林业大学学报;2008年10期
5 庞雅莉;张玉芳;王晋;;紫外辐射接枝改性UHMWPE纤维表面的研究[J];合成纤维工业;2007年06期
6 魏建功;李志明;王新灵;;甲基丙烯酸甲酯在聚偏氟乙烯膜上的辐照接枝[J];应用化学;2007年10期
7 孔展;张卫勤;洪筱茜;张帆;王长胜;李绍鹤;;PVC/木粉复合材料的挤出研究[J];现代塑料加工应用;2007年02期
8 雷彩红;雷芳;陈福林;;户外木塑复合材料的研究进展[J];塑料;2007年01期
9 黄锦河;林志勇;钱浩;;碳纤维表面接枝聚合物及其对复合材料界面的影响[J];材料导报;2006年06期
10 方晓钟;黄旭东;;PE木塑复合材料配方中润滑剂对物理性能和加工性能的影响[J];塑料制造;2006年05期
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1 胡圣飞;PVC/稻壳粉复合材料结构与性能研究[D];武汉理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 温安华;PVC/木粉复合材料微发泡挤出成型的研究[D];北京化工大学;2007年
【共引文献】
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1 杨冰冰;;环保节能型木塑门窗的研究现状与发展趋势[J];木材加工机械;2015年06期
2 卢伟;;聚乙烯的老化与防老化研究进展[J];塑料助剂;2015年02期
3 陈梅春;苏艳炜;欧彬;;木塑复合材料在公共家具设计中的应用探析[J];家具与室内装饰;2015年04期
4 杨冬霞;范长胜;;基于有限元法超细木粉的力学分析[J];森林工程;2015年02期
5 刘保英;王孝军;杨杰;丁涛;;碳纤维表面改性研究进展[J];化学研究;2015年02期
6 于学领;杨江帆;杨文斌;宋剑斌;;茶粉粒径对茶塑复合体系流变性能的影响[J];福建农林大学学报(自然科学版);2015年01期
7 于学领;宋剑斌;杨文斌;杨江帆;;KH-550含量对茶梗粉/HDPE性能的影响[J];森林与环境学报;2015年01期
8 芦艳;和树立;王琦旗;何东;张振;;PVDF膜改性方法研究进展[J];化学通报;2014年11期
9 李兰;程博闻;康卫民;闫静;;聚偏氟乙烯基聚合物电解质接枝改性研究进展[J];功能材料;2014年21期
10 吴远艳;李楠;樊永明;高建民;刘勇;;MAPE增强木塑复合材料相容性的耗散粒子动力学模拟[J];塑料;2014年05期
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1 蔡红珍;典型生物质/塑料复合材料性能的研究[D];沈阳农业大学;2015年
2 郭丽华;马来酸酐/硅烷接枝聚丙烯界面相容剂制备及其性能研究[D];东北林业大学;2011年
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1 常萧楠;生物环保型添加剂对PVC木塑复合材料的性能影响研究[D];南京农业大学;2016年
2 杜娟;TPU发泡薄膜制备工艺及相关性能的研究[D];天津工业大学;2016年
3 彭慧丽;基于挤出工艺的生物质包装材料研究[D];江南大学;2014年
4 石美浓;生物质纤维/废旧塑料发泡复合材料的成型及性能研究[D];陕西科技大学;2014年
5 万玲艳;PVC/木粉塑木复合材料的制备、结构与性能[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
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1 漆楚生;生物质秸秆—高密度聚乙烯定向秸塑板的制备及其热压成材机理研究[D];西北农林科技大学;2013年
2 郭丽华;马来酸酐/硅烷接枝聚丙烯界面相容剂制备及其性能研究[D];东北林业大学;2011年
3 宋孝周;秸秆重组材制备及成板机理研究[D];西北农林科技大学;2008年
4 陈海翔;生物质热解的物理化学模型与分析方法研究[D];中国科学技术大学;2006年
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1 王爱梅;PVC基木塑复合材料的制备及其性能研究[D];河北工业大学;2013年
2 黄兹腾;近红外光谱法测定油漆稀释剂中三苯含量[D];暨南大学;2012年
3 王宝云;木塑复合材料界面改性工艺及性能研究[D];杭州师范大学;2012年
4 罗伟苑;近红外光谱技术在白囊耙齿菌菌丝体多糖含量分析中的应用[D];吉林大学;2011年
5 李均强;PVC基木塑复合材料结构与性能的研究[D];华南理工大学;2011年
6 沈凡成;PVC基木塑复合材料的制备及其性能的研究[D];中北大学;2011年
7 唐玉莲;近红外光谱结合化学计量学在奶粉快速检测中的应用研究[D];中南大学;2010年
8 李春桃;硅烷偶联剂改性木粉/HDPE复合材料的研究[D];东北林业大学;2010年
9 李自强;木塑复合材料制备及性能研究[D];山东大学;2009年
10 邢立学;椰壳纤维/抗冲共聚聚丙烯复合材料的研究[D];山东理工大学;2009年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 唐钱;木纤维/聚己内酯复合材料热老化性能研究[D];中南林业科技大学;2018年
2 王阳阳;锌硼磷酸铵盐阻燃抑烟木粉/聚氯乙烯复合材料的研究[D];东北林业大学;2018年
3 张海燕;冷弯薄壁型钢—木塑组合梁抗弯性能研究[D];西南科技大学;2018年
4 王建省;PVC生态木在低层轻钢框架结构房屋中的应用研究[D];长春工程学院;2018年
5 杨红;基于生态木材料工艺特征的卫生间洗漱台设计[D];湖北工业大学;2017年
6 刘丁宁;植物纤维及其制备的PVC复合材料性能研究[D];南京农业大学;2016年
7 黄大华;高填充聚氯乙烯的改性与环保化研究[D];湖北工业大学;2016年
8 吴建军;利用FRP废弃物与秸秆纤维制备木塑复合材料的工艺及性能研究[D];济南大学;2015年
9 王月;PVC基木塑复合材料性能的研究[D];河北工业大学;2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王学敏;刘大壮;;酸碱滴定法测定马来酸酐接枝氯化聚丙烯的接枝率[J];工程塑料应用;2009年01期
2 汪毅;车映红;沈安京;;PE/PP非织造布的次辉光放电接枝改性[J];印染;2008年21期
3 付锦锋;王炼石;张安强;;溶液接枝聚合EPDM-g-MS的研究[J];橡胶工业;2008年08期
4 曹娟娟;曾幸荣;徐迎宾;;反应挤出法制备POE-g-(GMA-co-St)的研究[J];化学与粘合;2008年04期
5 周红军;尹国强;刘晓敏;黄开菊;罗炎容;梁剑辉;;丙烯酸丁酯固相接枝PP及其性能研究[J];现代塑料加工应用;2008年03期
6 王登飞;王鉴;郭丽;杜威;;超临界CO_2协助多单体接枝改性聚丙烯的研究进展[J];石油化工;2008年04期
7 刘兆民;秦莉;俎建华;Akio Katatai;Takanobu Sugo;Keizo Makuuchi;;HDPE膜预辐照接枝VBTAC制备阴离子交换膜[J];核技术;2008年04期
8 王卫卫;刘媛;周琦;邱桂学;;POE-g-MAH及其在增韧尼龙6中的应用[J];现代塑料加工应用;2007年06期
9 庞雅莉;张玉芳;王晋;;紫外辐射接枝改性UHMWPE纤维表面的研究[J];合成纤维工业;2007年06期
10 雷文;韩阳;;PP/木粉复合材料的热性能[J];合成树脂及塑料;2007年03期
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1 ;中日韩相容剂知名嘉宾齐聚上海 助推国内行业发展[J];塑料工业;2013年03期
2 唐若谷;黄兆阁;赵宗超;;高分子合金相容剂的研究进展[J];高分子通报;2012年10期
3 杨明;相容剂制备塑料合金的“就地形成”技术[J];塑料助剂;2001年04期
4 郑宁来;相容剂的发展与应用[J];上海塑料;2000年02期
5 黄如注;;相容剂的生产与应用[J];化工新型材料;1992年03期
6 ;高聚物共混物的相容剂[J];塑料;1988年06期
7 陈波;赵平;程斌君;张发饶;;高纯聚丙烯相容剂应用于玻璃纤维增强聚丙烯的研究[J];工程塑料应用;2014年10期
8 ;塑料相容剂专题[J];中国塑料;2012年04期
9 K·克赖希尔;林世安;;相容剂:键合新型合金的神秘“胶水”[J];国外塑料;1991年01期
10 朱明源;易红玲;林珩;郑柏存;;木塑复合材料的力学性能、微观结构与流变性能的研究[J];塑料工业;2013年02期
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1 季微芸;冯连芳;顾雪萍;王嘉骏;张才亮;;反应示踪相容剂:探测反应共混挤出过程中的混合与反应[A];2016年全国高分子材料科学与工程研讨会论文摘要集[C];2016年
2 邹丹;陈倩文;李学锋;;相容剂对秸秆纤维复合塑料的力学与流变性能影响[A];2014年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(下册)[C];2014年
3 崔举庆;周兆兵;张洋;;丙烯酰胺-甲醛-尿素共聚木塑相容剂的制备与表征[A];第二届中国林业学术大会——S11 木材及生物质资源高效增值利用与木材安全论文集[C];2009年
4 王迪;吴坤红;季薇芸;张才亮;;聚合物共混中相容剂的分子结构与其增容特性[A];中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题L:高分子加工[C];2017年
5 周彦豪;李莉;胡丽萍;陈福林;;橡胶再生剂与相容剂并用在废轮胎胶粉增韧废PP复合材料中的应用研究[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
6 李健;付中玉;张大省;田慕川;;相容剂对PP/EHDPET共混体系可纺性和相形态的影响[A];第三届全国扫描电子显微学会议论文集[C];2003年
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8 祝晚华;;PP/PVC/相容剂共混改性体系的研究[A];第八届全国绝缘材料与绝缘技术学术会议论文集[C];2002年
9 段浩;;LFT-PP专用相容剂研究-佳易容~CMG5701[A];复合材料产业链发展研讨会暨江苏省硅酸盐学会玻纤玻钢专委会2017年会会议资料[C];2017年
10 俞奇勇;顾雪萍;冯连芳;胡国华;;接枝相容剂结构对PS/PA6共混体系相容特性影响[A];2010年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(下册)[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李建国;废PET的再生利用[N];中国包装报;2005年
2 中包木塑材料研发推广中心;木塑复合材料——新型环保材料[N];中国包装报;2003年
3 国泰 平安;木塑复合材料的研究与应用[N];中国包装报;2003年
4 文君;木塑复合材料:用途广泛的新型环保材料[N];中国建材报;2004年
5 刘亦;新型环保材料——木塑复合材料[N];中国建设报;2004年
6 王庆;木塑复合材料的发展与应用[N];现代物流报;2008年
7 中包木塑材料研发推广中心;极具推广价值的木塑复合材料[N];中国包装报;2003年
8 刘国信;木塑复合材料:用途广泛的新型环保产品[N];经理日报;2003年
9 秦汉川;技术标准缺失,行业门槛过低,木塑复合材料发展困局待解[N];中国建设报;2018年
10 中国林业科学研究院木材工业研究所研究员、国家木塑领域首席专家 秦特夫;木塑复合材料发展中的问题与任务[N];中国建材报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭丽华;马来酸酐/硅烷接枝聚丙烯界面相容剂制备及其性能研究[D];东北林业大学;2011年
2 李云岩;聚丙烯/聚苯乙烯共混物相结构形成演变及其动力学研究[D];天津大学;2007年
3 王鹏;高填充木塑复合材料流变行为与结晶性质研究[D];上海交通大学;2011年
4 岑兰;腰果酚缩水甘油醚共聚物的合成及其对木塑复合材料结构和性能的影响[D];广东工业大学;2014年
5 侯玉双;聚乙烯木塑复合材料的协同表面处理及胶接机制[D];东北林业大学;2017年
6 周志芳;光致变色木塑复合材料的制备与性能[D];东北林业大学;2018年
7 巫国富;基于壳聚糖改性杨木粉/HDPE复合材料制备与性能研究[D];东北林业大学;2015年
8 黄润州;芯—表结构木塑复合材料机械性能与热膨胀性能的研究[D];南京林业大学;2012年
9 朱礼智;木粉/聚丙烯复合界面分子运动弛豫过程解析[D];北京林业大学;2013年
10 王龙;含有高度取向带状结构聚合物共混材料的制备及其性能[D];浙江大学;2016年
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1 王成仟;异氰酸酯型界面相容剂的制备及应用[D];长春工业大学;2018年
2 石恒冲;HDPE/木粉复合材料界面相容剂的制备与界面相容性[D];东北林业大学;2007年
3 牛会琴;相容剂LDPE-g-MAH对MgO掺杂聚乙烯复合薄膜空间电荷特性的影响[D];哈尔滨理工大学;2018年
4 田丽娟;反应挤出法制备相容剂ABS-g-MAH及其在PBT/ABS合金中的应用研究[D];辽宁大学;2018年
5 刘婷;一种新型界面结构对生物质/聚己内酯复合材料性能影响的研究[D];华中师范大学;2018年
6 戴佳桐;输油管用耐热HDPE材料研究[D];北京化工大学;2018年
7 王诗杰;连续碳纤增强聚芳醚腈酮复材及其相容剂研究[D];大连理工大学;2018年
8 李会凡;一种新型相容剂HDPE-TEPAE-g-GO的制备及其在尼龙中的应用研究[D];河北工业大学;2017年
9 韩田琛;硅丙相容剂的制备及应用研究[D];青岛科技大学;2018年
10 张涛;反应型相容剂与复合型相容剂对共连续相形态影响规律的研究[D];浙江大学;2010年
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