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竹粉改性提高塑木材料性能

放大字体  缩小字体 发布日期:2024-06-24   浏览次数:51
核心提示:在过去的几十年中,塑木复合材料已成为一个重要的工程产品系列。例如:用木粉与聚丙烯混合,制备了塑木复合材料

在过去的几十年中,塑木复合材料已成为一个重要的工程产品系列。例如:用木粉与聚丙烯混合,制备了塑木复合材料。分别以PE/PP共混废旧塑料和不同目数的稻壳粉、秸秆粉、竹粉为原料,经双螺杆挤出机制备塑木复合材料。虽然对塑木复合材料的研究已有很多成果,但是天然植物纤维在塑木复合材料中的应用还存在一些问题,如植物纤维与基体相容性差,界面粘结性不佳;植物纤维加热时在基体中分散不均;植物纤维表现出较强的亲水性,在塑木复合材料的加工过程和使用过程中带来较大影响等。

为提高塑木复合材料的界面相容性,国内外研究者做了大量研究,其中常用的改性方法是对植物纤维表面改性,即利用各种物理或化学方法对木质纤维或聚合物基体进行预处理;或在复合材料制备过程中加入适当的增容剂,以增加木质纤维和聚合物基体的界面粘和性。其中,偶联剂是最常见的界面改性剂,该改性方法改善效果最好、应用范围最广,常见的偶联剂包括硅烷、酞酸酯、异氰酸酯等。以废旧塑料与木粉为主要原材料,用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂及NaOH溶液对木粉进行预先处理,其中用硅烷偶联剂处理效果最佳。以乙酸酐为酯化剂,利用机械活化法对竹粉进行改性,然后与聚氯乙烯混合均匀热压成型,考察了改性竹粉/PVC复合材料的力学性能和吸水性能。我国天然植物纤维资源非常丰富,因此天然植物纤维增强复合材料的发展无疑将充分利用我国的天然植物纤维资源并且大大促进我国天然植物纤维的发展。竹纤维资源在我国分布较广。竹纤维的主要成分是纤维素、半纤维素、木质素、灰分等。了解植物纤维表面改性机理很重要,其将有助于研究者找到更好的植物纤维表面改性方法。如研究聚乙烯蜡接枝马来酸酐(PEW-g-MAH)改性竹粉的机理,用傅立叶红外光谱、热重分析法、差示扫描量热法等观察改性前后竹粉的变化。结论为改性后的竹粉在59℃出现一个明显的吸热峰,这是因为改性竹粉表面存在未与羟基反应的酸酐基团,这些基团在空气中会水解,当温度达到59℃时,又脱水重新形成酸酐基团,从而导致吸热峰的出现。同时,这也说明竹粉经改性以后,与PEW-g-MAH发生了化学键结合,竹粉表面接枝上了PEW-g-MAH分子链,热稳定性更好。

 
 
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