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《福建师范大学》 2015年
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回收纸塑铝复合包装材料制备新型木塑复合材料的研究

梁聪立  
【摘要】:近年来,各国政府和利乐公司等都在大力推进纸塑铝复合包装物(r-PPA)的集中回收,取得了一定的成效,我国也已有多家分离纸塑铝复合包装的企业,但由于我国尚未建立起完善的垃圾分类回收体系,纸塑铝复合包装的回收率依然很低,且纸塑铝的分离回收能耗高、二次污染严重、污染治理成本高,很难取得较好的经济效益。本研究将回收的纸塑铝复合包装材料不经任何分离过程,通过共混改性技术直接作为原料,制备一种新型的木塑复合材料,具有环保节能的优点。首先,通过对比回收纸塑铝复合包装材料(r-PPA)填充HDPE和r-PE两种基体的性能,选择较好性能的基体并确定r-PPA的添加量。结果表明:随着r-PPA含量的增加,HDPE/r-PPA和r-PE/r-PPA复合材料的熔体黏度逐渐增大,但仍在可加工挤出范围内;当r-PPA质量分数为40%时,拉伸强度最大值分别是25.01、18.95 MPa;r-PPA的添加使体系的弯曲性能得到明显提高,但r-PPA的加入使得体系的缺口冲击性能下降;此外,复合材料体系的24 h吸水率也随着r-PPA含量的增大也增大。其次,固定r-PPA在HDPE中的填充量,考察相容剂的种类及其含量对复合材料的增容效果。结果显示:PE-g-MAH、POE-g-MAH和POE-g-GMA三种相容剂都对HDPE/r-PPA复合材料体系有较好的增容效果;当POE-g-GMA添加量为6份时,复合材料的拉伸强度达到最大值33.01 MPa;相容剂的添加能有效减少r-PPA的团聚,并且能有效降低复合材料的24 h吸水率,当PE-g-MAH添加量为10份时,其吸水率降低了54.2%。第三,通过模拟r-PPA的组成成分,探讨了铝箔的存在对复合材料综合性能的影响。结果表明:铝箔的存在对复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度基本没有影响,而铝粉的均匀分散能起到一定程度的增强作用;经水浸泡后的试样力学性能都发生下降,铝粉暴露在复合材料表面会促进水分的渗透;经水分浸泡后的材料内部出现微裂纹,纤维与基体界面受到破坏,导致材料力学性能下降。最后,探讨了CaO含量和偶联剂处理CaO对复合材料的力学性能影响。结果显示:随着CaO的含量的增加,复合材料的拉伸性能逐渐下降,弯曲强度逐渐提高,对其缺口冲击强度影响不大。而经水浸泡后的复合材料拉伸强度下降,缺口冲击强度反而提高,且当CaO含量≥15%时,复合材料的弯曲强度也有所增大;KH560偶联改性的复合材料吸水率最低,其等温吸水过程满足Fickian定律。
【学位授予单位】:福建师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TB332

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