赵义平[1]2001年在《PVC/木粉填充体系性能的研究》文中提出近年来，随着全球森林资源的日益贫乏，人们开始对木材的使用数量提出了限制。但是，人们生活水平的提高，住房条件的改善，使得对装饰材料的需求与要求却越来越高。如何开发研制出一种能替代木材的装饰材料成为近年来材料领域研究的一个热门课题。利用植物纤维填充热塑性树脂来开发仿木塑料产品越来越受到人们的重视。 本论文根据塑料填充改性的原理，选用聚氯乙烯树脂和由木材行业中的废料加工而成的木粉为主要原料，采用双辊混炼工艺，通过共混处理合成仿木塑料装饰板材。研究了木粉种类、填充量、粒径、增塑剂用量、不同处理剂、不同处理方法以及不同种类增韧剂对填充体系性能的影响。 研究结果表明，木粉种类对复合材料力学性能影响不大，可不加考虑；木粉填充量的增加使材料力学性能降低，硬度、耐热性和吸水率有所增加，材料加工性能变差；在相同填充量的情况下，木粉粒径的减小使材料的力学性能及硬度和耐热性提高，吸水率降低；增塑剂DOP的加入使得材料拉伸性能降低，冲击韧性提高，加工性能变好；处理剂处理后的木粉填充体系复合材料的性能得到明显改善，其中采用NaOH和硅烷偶联剂双重处理效果显着，但易造成环境污染；增韧剂的加入使材料的韧性明显提高，但其它一些性能有所减低，CPE增韧的综合效果较好。
刘荣榕[2]2008年在《PVC/木粉复合材料的制备及其性能的研究》文中研究指明木塑复合材料(wood-plastics composites,简称WPC)是用木纤维或植物纤维填充、增强的改性热塑性材料,兼有木材和塑料的成本和性能的优点,经挤出或压制成型为型材、板材或其他制品,可以替代木材和塑料在某些方面的应用。但是由于极性、易吸水的木粉和非极性、疏水的PVC基体相容性比较差,PVC/木粉复合材料的冲击强度比较差,而且填充木粉之后,材料的密度也增大了,从而限制了PVC/木粉复合材料的应用。本文采用了多种物理方法和化学方法对木粉进行改性,提高了复合材料的力学性能。本文首先研究了木粉的填充量以及木粉粒径对材料的力学性能的影响,发现随着木粉含量的提高,材料的拉伸强度和冲击强度都下降很快;木粉的粒径过大或者过小都不利于木粉的分散,不利于材料的力学性能的提高。采用KH550硅烷偶联剂处理木粉之后,偶联剂发生水解之后生成的硅醇键(-Si(OH)3)与木粉表面的羟基(-OH)发生氢键作用和脱水反应,从而提高了木粉与PVC的界面相容性,提高了材料的力学性能。当木粉经过微波处理之后再与PVC复合加工,制得的复合材料的拉伸强度和冲击强度都有了较大幅度的提高。通过SEM照片显示,相对未经处理的木粉,经过微波处理之后的PVC/WF复合材料的界面黏附要好得多。通过EPR谱图发现,固定在木粉内的自由基在微波处理过程中被活化了。因此,当采用具有双键的水溶性单体-丙烯酰胺浸润木粉之后,再进行微波处理,通过FTIR谱图得知丙烯酰胺与木粉发生了接枝发应。大幅提升的力学性能和SEM照片反应了PVC和木粉之间界面相容性的改善。此外,本文还采用快速卸压法,利用超临界CO_2对PVC/木粉复合材料进行了发泡,研究了发泡温度和等静压处理压力对发泡材料密度和冲击强度的影响。结果显示,在PVC的玻璃化转变温度附近,随着温度的升高,泡孔尺寸增大,材料的密度不断下降。但是填充木粉之后由于两相之间存在界面缺陷,温度的升高使得泡孔尺寸的增大超过了界面缺陷不被破坏的极限,反而不利于材料冲击强度的提高。而随着压力的增大,溶解在树脂中的气体量增加,发泡材料的密度不断降低,冲击强度逐渐提高。
刘涛[3]2004年在《PVC/木粉复合材料结构与性能研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着人民生活水平的提高,工程建筑、装饰装修蓬勃发展,同时对建筑材料提出了适用经济、美观环保的要求。传统木材尽管社会需求量仍然很大,但是由于森林资源的日益匮乏、以及木材自身存在的缺点,使用上受到很大的限制。而新型的木塑复合材料可利用废旧木质纤维,同时结合了木材与化学建材的优点,在建筑行业中受到极大的重视。 PVC/木粉复合材料由于PVC基体优良的机械性能和可着色性而备受人们的青睐,但是该体系界面亲和性、填料分散性和加工流动性都较差,降低了复合材料的力学性能和加工性能。本文针对上述问题,从工业化生产的角度,对PVC/木粉复合材料的加工工艺和重要的加工助剂进行了深入研究,主要结论如下: 在PVC/木粉复合材料的双辊混炼加工过程中,添加木粉填料使材料的力学性能和加工性能变差;但是在木粉填充量20份以内,双辊的二次混合工艺和双螺杆加工下木纤维有增强作用;木粉的表面处理工艺有利于复合材料力学性能的提高和流变性能的改善;双螺杆混炼比双辊、单螺杆所得复合材料可得到最高的力学性能和流变性能,并可实现木粉60份的高填充量。
殷吉祥[4]2004年在《非木纤维填充PVC复合材料的制备和性能研究》文中研究表明近年来，随着全球森林资源的日益贫乏，人们开始对木材的使用数量进行了限制。但是，人们生活水平的提高，住房条件的改善，使得对装饰材料的需求与要求却越来越高。如何开发研制出一种能够代替木材的装饰材料成为近年来材料领域研究的一个热门课题。利用非木材纤维填充热塑性树脂来开发仿木塑料产品越来越受到人们的重视。 本论文根据塑料填充改性的原理，选用聚氯乙烯树脂和非木纤维作为主要原料，采用双辊混炼工艺，通过共混处理来合成仿木塑料装饰板材。研究了蔗渣填充量、粒径、增塑剂用量、不同处理剂、不同处理方法以及不同种类增韧剂对填充体系性能的影响。 研究结果表明，蔗渣填充量的增加使材料力学性能降低，硬度、耐热性和吸水率有所增加，材料的加工性能变差；在相同填充量的情况下，蔗渣粒径的减小使材料的力学性能及硬度和耐热性提高，吸水率降低；增塑剂DOP的加入使得材料的拉伸性能降低，冲击韧性提高，加工性能变好；处理剂处理后的蔗粉填充体系复合材料的性能得到明显改善，其中采用NaOH和硅烷偶联剂双重处理效果显着，但易造成环境污染；增韧剂的加入使材料的韧性明显提高，但是其他的一些性能有所降低，CPE增韧的综合效果较好。
韩振[5]2010年在《PVC基木塑复合结皮发泡地板基材的研究》文中研究指明PVC基木塑复合材料具有植物纤维和高分子材料两者的诸多优点,能替代木材,可有效地缓解我国森林资源贫乏、木材供应紧缺的矛盾,近几年得到了广泛的应用和发展,尤其是在室内装饰装修方面。但由于木粉的加入,PVC木粉复合材料的延展性和耐冲击性比PVC塑料降低,材料脆性大,密度也比传统木质品大近2倍,限制了它的广泛使用,更不适合作为室内地板基材使用。为了消除上述缺点,本文通过结皮发泡成型的方法制备PVC基木塑复合地板基材。经发泡后的PVC木粉复合材料因为存在良好的泡孔结构,可钝化裂纹尖端并有效阻止裂纹的扩张,显着提高材料的抗冲击性能和延展性,并且大大降低了制品的密度。本论文通过实验室与企业合作的方式完成,关于木塑复合材料基本性能研究部分在实验室中完成,木塑地板基材的规模化挤出成型及木塑复合地板试验部分在工厂里进行。本文采用SJSH30/SJ45型双阶塑料挤出机组作为试验设备,研究了PVC基木塑基本配方及加工工艺,用SJSZ65/132锥形双螺杆挤出机作为中试设备,使用改性AC发泡剂,采用结皮发泡方法,以聚氯乙烯(PVC)为基体树脂,木粉为填料,制备了低发泡木粉/PVC复合材料(WF-PVC)地板基材。(1)采用了多种物理方法和化学方法对木粉进行改性,提高了复合材料的力学性能。采用扫描电子显微技术对木塑复合机理进行研究。对有无添加相容剂的木塑复合材料的拉伸断裂断面进行扫描电镜观察,确定添加相容剂后的复合材料,其木纤维与塑料基体界面模糊,形成一定厚度的界面层,两相相容较好。通过检测材料的力学性能发现,与其他界面改性方法相比,用相容剂与硬脂酸共同改性所得材料的弯曲强度、冲击强度及弹性模量提高最为显着。(2)利用锥形量热仪(CONE)研究了木粉对PVC/木粉复合材料(PW)体系燃烧性能的影响。通过与PVC、加入硼酸锌的PVC和木材对比,发现木粉的加入可显着提高PW的成炭率,同时体系质量损失速率MLR、热释放速率HRR、有效燃烧热EHC出现峰值的时间均有所延后,与PVC体系相比峰值有所降低。通过比消光面积SEA、产烟速率SPR以及总烟生成量TSP分析了木粉加入后对材料烟释放以及一氧化碳释放的影响,结果表明,木粉的加入对PVC有一定的阻燃、抑烟作用。(3)从配方和工艺两个方面研究了木粉/PVC低发泡复合材料的制备过程。针对PVC基木塑复合材料的特点和工艺要求,对AC发泡剂进行了改性。通过在企业生产线上的大量试验,总结生产过程的各个环节对材料发泡性能的影响,发现影响木塑复合材料发泡效果的因素主要有木粉处理的效果、配方的合理性以及加工工艺条件。本文挤出机加工温度设定在150-185℃范围内,挤出压力控制在12MPa以上。获得了适合木塑复合地板基材生产的工艺流程及工艺参数,总结了PVC基木塑复合结皮发泡地板基材生产过程中常见的一些问题以及对应的解决方法。有待于进一步解决的问题是设备运行一定时间后出现的炭化现象。(4) PVC基木塑复合地板基材的物理性能及甲醛释放量检测结果表明,PW地板基材的各项指标均符合标准要求,适于作为强化木地板基材使用。与薄木复合制备了PVC基木塑复合地板产品,发现制得的地板存在翘曲变形问题。试验发现产生这种现象的主要原因是单面砂光破坏了挤出材料自身的平衡性,通过对基材上下表面进行相同处理的方法可解决这个问题,能生产出合格的木塑复合地板。
倪忠斌[6]2004年在《聚烯烃填充改性研究》文中提出本论文主要进行了两方面的研究：1．利用原位聚合方法对氢氧化镁表面进行了改性，并将改性后的氢氧化镁用来填充聚烯烃，从而制备低烟无卤电缆料；2．研究和制备了ABS／木粉复合材料、探讨了不同增容体系和不同增容方法对复合材料力学性能影响。 1．首先通过原位聚合方法，用表面改性剂对氢氧化镁颗粒进行了表面改性，并探讨了不同表面改性剂种类及用量对氢氧化镁颗粒表面性质的影响。研究结果表明：通过原位聚合，增强了氢氧化镁的疏水亲油性。当ADDP(多磷酸酯)的用量为1wt％时，氢氧化镁的物理性质趋于最佳状态。将改性后的氢氧化镁与聚乙烯共混，发现其拉伸强度明显提高。扫描电镜结果表明，未改性的氢氧化镁与基体树脂之间的空洞比改性后的要大。进而以低密度聚乙烯(LDPE)与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)为基体材料，表面改性的氢氧化镁为阻燃填料，红磷为阻燃协同剂，有机硅作为加工助剂，通过熔融共混的方法，得到了低烟无卤阻燃电缆料。研究了EVA／LDPE的不同配比、改性后的氢氧化镁及红磷的不同用量对材料力学性能和阻燃性能的影响。结果表明，当EVA／LDPE为3∶1，改性后的氢氧化镁用量为80份(以树脂100份计)，阻燃助剂红磷8份，加工助剂5份时，得到电缆料的物理机械性能和阻燃性能良好，可满足实际生产的需要。 2．为了提高ABS的力学性能，以ABS／木粉为基础体系，加入不同类型的增容剂，制备得到了一系列塑木复合材料，并初步讨论了不同增容体系和增容方法对共混体系力学性能的影响。通过多项性能的比较，结果发现ABS-g-MAH和MAH、St协同增容体系对材料的力学性能有较大提高。本论还研究了PVC用量及木粉含量对ABS木塑材料力学性能的影响。经比较发现ABS／PVc为3：7时共混体系有较高的缺口冲击强度和拉伸强度，经过系列实验发现CPE能有效地提高共混体系的力学性能，因而加入CPE和MBS能进一步提高体系的力学性能。
黄大华[7]2016年在《高填充聚氯乙烯的改性与环保化研究》文中研究指明高填充聚氯乙烯(PVC)因具有成本低廉、硬度较高、尺寸稳定以及耐高温阻燃等性能而在工业生产中广泛应用。为进一步提高其力学与加工性能并使其符合环保化的要求,本研究制备了PVC/氯化聚氯乙烯(CPE)/碳酸钙(CaCO_3)、PVC/CaCO_3/KL、(SG-7/SG-5)PVC/CaCO_3叁种高填充聚氯乙烯复合材料,并利用转矩流变仪、旋转流变仪、动态机械热分析仪(DMA)、万能拉力试验机与简支梁冲击试验机分别对其流变性能与力学性能进行了测试与表征,并通过研究不同热稳定剂与增塑剂对高填充聚氯乙烯复合体系的影响,对其环保化进行了探讨。在重质CaCO_3高填充PVC复合体系中加入CPE,能显着提高复合材料冲击性能,CPE含量由0 phr增加为10 phr时,复合材料冲击强度由4.92 KJ/m2增至11.49KJ/m2。随着CPE含量的逐渐增加,松弛指数t2与玻璃化转变温度(Tg)降低。通过对复合材料熔体动态流变行为及动态粘弹行为的研究,结合电子显微镜扫描图象(SEM)可以推测出CPE与CaCO_3颗粒之间逐渐形成了部分包覆、全包覆、过包覆的结构模型,从而解释了CPE增韧复合材料的可能机理。随着KL含量的增加,PVC/CaCO_3/KL复合材料熔体储能模量(G')遂渐增大,λ遂渐降低,复合材料内部结构发生变化。当KL含量较高时,复合材料拉伸强度显着提高,冲击强度则明显降低。KL在较低的填充量下与CaCO_3相互作用较强;KL在较高的填充量下,可能会形成新的连续相,削弱CaCO_3与PVC基体树脂间的相互作用。当SG-7:SG-5型PVC复配比为60:40时,PVC/CaCO_3复合材料拉伸强度(9.87MPa)、断裂伸长率(21.52%)及缺口冲击强度(2.99KJ/m2)与未加SG-7型PVC时(10.40MPa,17.95%,1.99KJ/m2)相比,具有更加良好的力学性能。随着SG-7型PVC树脂含量的增加,复合体系塑化平衡转矩、G'与λ均降低,表明两者复配使用能改善复合体系的流变性能及力学性能。较低用量的MT稳定剂或钙锌复合稳定剂(Ca/Zn)都能提高PVC/CaCO_3高填充体系的加工塑化稳定性能,且MT稳定效果相对较好。MT的加入能降低高填充体系的玻璃化转变温度(Tg),并在一定程度上改善了复合材料的力学性能,且其改善效果优于Ca/Zn。与增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)相比,增塑剂TP使体系塑化时间更短,但平衡转矩相对略高;两者对PVC/CaCO_3高填充复合材料Tg的影响基本相当。在较低用量下,TP/MT与DOP/Pb St2相比,具有更加良好的力学性能。因此,可用TP/MT体系取代DOP/Pb St2体系,达到环保化的目的。
杨小林, 马立波[8]2015年在《PVC/木粉复合材料合成及性能的研究》文中提出研究了以木粉为原料复合形成了PVC/木粉复合材料的最佳配比,并通过添加改进剂DCP(过氧化二异丙苯)和MAH(马来酸酐)进行改性,使其在不同木粉填充量木塑复合材料的冲击强度、断裂伸长率明显降低,但拉伸强度、弯曲强度明显升高,表明DCP和MAH能有效改进PVC/木粉复合材料的韧性。
王爱梅[9]2013年在《PVC基木塑复合材料的制备及其性能研究》文中指出木塑复合材料以木粉与塑料为主要原料，既可以解决废弃塑料造成的“白色污染”问题，又可以提高农林废弃物的利用率，变废为宝，得到高附加值的工业化产品。木塑复合材料兼具木材与塑料制品的性能优势，具有广泛的市场和良好的发展前景。本文以PVC和锯末为原料，通过双辊炼塑，采用层压成型的方法制备木塑复合材料，研究了木粉种类、粒径、填充量、助剂种类和用量以及加工成型工艺对木塑复合材料力学性能的影响。研究结果表明，木材工业广泛使用的松木、杨木化学组成相似，木粉种类对木塑复合材料的机械性能影响差距不明显。木粉填充量相同的情况下，木粉粒径过大或者过小都不利于木塑复合材料力学性能的提高，木粉粒径为60-80目时，复合材料具有较好的力学性能。随着木粉含量的增加，复合材料的拉伸强度和冲击强度呈下降趋势。弯曲强度提高。偶联剂改性木粉可以使木塑复合材料界面相容性提高，钛酸丁酯的改性效果要好于乙烯基叁乙氧基硅烷偶联剂，偶联剂适宜用量为木粉添加量的3%。CPE可以提高木塑复合材料的抗冲击性能，使材料韧性明显改善，冲击强度成倍增加。增塑剂DOP可以明显提高混合体系的熔融流动性，改善加工性能，双辊炼塑时间缩短。由于PVC加工温度范围较窄，研究了在140℃、160℃和180℃条件下，加工温度对复合材料性能的影响，160℃时，复合材料的力学性能较好。
张正红[10]2009年在《PVC木塑复合材料配方及性能研究》文中认为木塑复合材料具有木材和塑料的双重特性,具有耐磨、尺寸稳定、机械性能良好等优点。但树脂与木粉的复合,由于极性、易吸水的木粉和非极性、疏水的PVC基体相容性比较差,PVC木塑复合材料的韧性、冲击强度等力学性能有所降低,限制了其在部分领域的使用。另一方面PVC木塑复合材料在室外使用过程中,会受到热、光、氧等作用而发生老化,掌握材料的耐老化性能及性能下降规律,对于合理选用材料,延长材料的使用寿命是十分必要的。针对上述问题,本文对如何提高PVC木塑复合材料的力学性能和耐老化性能进行了研究,得出了以下主要结论：发现采用硅烷偶联剂处理木粉之后,增加了木粉与PVC的界面相容性,提高了材料的力学性能。在偶联剂用量为2.5phr含量时,复合材料的拉伸强度、冲击强度均出现较高值。研究了木粉的填充量以及木粉粒径对材料力学性能的影响,发现木粉的粒径过大或者过小都不利于木粉的分散及复合材料性能的提高。随着木粉含量的提高,材料的拉伸强度和冲击强度都下降很快。木粉的加入会使得复合材料的维卡软化点升高,吸水率也随着木粉的增加而逐渐上升。几种改性剂比较后发现,复合材料的冲击强度随着CPE、MBS、ACR、纳米CaCO3的加入而呈线性增加。CPE、MBS的加入会降低复合材料的拉伸强度,而加入纳米CaCO3或ACR的复合材料的拉伸强度略有增强。加速老化试验得出紫外光老化条件下,铅盐体系、有机锡体系的外观颜色稳定性较好,钙锌体系次之。木塑复合材料铅盐体系的冲击性能、拉伸强度保持率比钙锌体系、有机锡体系要高。在叁种抗冲改性剂中添加ACR的复合材料耐候性能最佳。
参考文献：
[1]. PVC/木粉填充体系性能的研究[D]. 赵义平. 天津科技大学. 2001
[2]. PVC/木粉复合材料的制备及其性能的研究[D]. 刘荣榕. 上海交通大学. 2008
[3]. PVC/木粉复合材料结构与性能研究[D]. 刘涛. 北京化工大学. 2004
[4]. 非木纤维填充PVC复合材料的制备和性能研究[D]. 殷吉祥. 武汉大学. 2004
[5]. PVC基木塑复合结皮发泡地板基材的研究[D]. 韩振. 东北林业大学. 2010
[6]. 聚烯烃填充改性研究[D]. 倪忠斌. 江南大学. 2004
[7]. 高填充聚氯乙烯的改性与环保化研究[D]. 黄大华. 湖北工业大学. 2016
[8]. PVC/木粉复合材料合成及性能的研究[J]. 杨小林, 马立波. 广东化工. 2015
[9]. PVC基木塑复合材料的制备及其性能研究[D]. 王爱梅. 河北工业大学. 2013
[10]. PVC木塑复合材料配方及性能研究[D]. 张正红. 浙江工业大学. 2009
标签：有机化工论文; 冲击强度论文; 木塑复合材料论文; 发泡材料论文; pvc树脂论文; 发泡塑料论文; 木塑板论文; 抗拉强度论文; 塑料加工论文; 氢氧化镁论文; 木塑论文;