竹粉/聚丙烯复合材料的研究

【摘要】：本文以聚丙烯和竹粉为主要原料制备了聚丙烯基复合材料。由于纤维表面含有较多的羟基,具有较高的极性,而聚丙烯是非极性的,使得增强相与基体树脂的界面相容性较差。 论文选择不同类型的相容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)来改善复合材料界面的相容性。相容剂中的酸酐基团与纤维表面的羟基通过酯化反应,降低了纤维表面羟基的数量起到了增容的作用。为了得到力学性能优越的复合材料,相容剂的含量控制在4.0 wt%～6.0 wt%。 为了提高复合材料的冲击强度,课题分别选择传统型增韧剂(EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(MBS))和反应型增韧剂乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(PTW)、乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)、乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)。反应型增韧剂除了具有传统型增韧剂的特点之外,还可以通过自身含有的反应型官能团与纤维表面的羟基发生反应,在增韧的同时起到增容的效果。当增韧剂的含量在6 wt%～8 wt%时,可以得到性能优越的复合材料。 通过对材料热膨胀系数、耐热性能及DSC测试,反应型增韧剂的加入还可以提高材料的耐热温度和结晶温度。从SEM图可以得知,界面间粘结作用强的复合材料,树脂对纤维具有较好的包裹作用。