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木质素/PVC复合材料的制备

董雪波  
【摘要】: 由于木塑复合材料具有人类亲和性、环境友好性和可再生性等优点,符合现代材料发展方向——环境友好材料。近年来,该材料的开发和利用得到快速发展。磺酸盐木质素是造纸工业的废渣,每年排出的数量巨大,而被利用的仅是很小的一部分。以造纸副产品为原料的木塑复合材料的开发和利用,则为丰富的工业木质素资源开辟了一个崭新的应用领域,同时有效利用了木质素磺酸盐和废旧塑料。一方面减轻了环境污染,有利于进一步治理;另一方面开发利用可再生资源,解决资源的浪费问题。 论文通过挤出成型方法对聚氯乙烯树脂和制浆造纸工业的副产品木质素磺酸钙生产木塑复合材料进行了研究,开发了木质素磺酸钙的利用新途径。 论文确定了木质素磺酸钙与聚氯乙烯复合材料的制备工艺,并据此设计了一套试验路线:以木质素磺酸钙和聚氯乙烯为主要原料,并适当添加少量助剂,以改善物料的加工性能。在检测了复合材料的主要力学性能的同时,论文分析了不同工艺条件对复合材料的拉伸性能、弯曲性能和无缺口冲击性能等主要力学性能的影响,并讨论了木质素磺酸钙的含量、产地以及助剂的类型对复合材料力学性能的影响,确定复合材料的最佳生产配比。同时,利用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)等分析测试技术对复合材料的微观特征进行了分析。 研究结果表明:木质素磺酸钙的添加量和助剂的加入对复合材料的力学性能都有明显的影响。对于相同产地、相同含量的木质素磺酸钙与不同助剂制得的复合材料,以及在相同木质素磺酸钙填充量、不同产地的情况下,其拉伸强度、弯曲强度以及无缺口冲击强度都不同;随着木质素磺酸钙含量的增加,复合材料的弯曲强度先上升后下降,在木质素磺酸钙含量为60%时最好,并且拉伸强度和无缺口冲击强度变化不大。该材料的主要性能指标优于人造板材,而略低于PVC材料,是一种新型的复合材料。


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