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塑木复合材料界面改性

放大字体  缩小字体 发布日期:2023-05-12   浏览次数:772
核心提示:塑木是由植物纤维与热塑性塑料复合而成的一类材料,该材料既有木材的良好加工性能,又有塑料的强度性能,应用广泛。

塑木是由植物纤维与热塑性塑料复合而成的一类材料,该材料既有木材的良好加工性能,又有塑料的强度性能,应用广泛。塑木原料易获取,可实现废旧塑料、植物废料等固体废弃物的高效循环再利用。塑木复合材料作为一类环境友好型材料,随着近年来塑木复合材料的植物原料选取多样化,能适应不同地区的植物分布情况,降低成本,提高经济效益与环保价值。

塑木中的植物纤维含有较多极性基团,如羟基、酚羟基等,与非极性表面的塑料之间不易形成良好的界面融合,导致塑木的热变形温度和模量较低,需要对其进行界面改性,从而提高塑木复合材料的综合性能。从物理方法、化学方法和添加界面相容剂三个角度塑木复合材料的界面改性。物理界面改性方法通过除去植物纤维中极性较大的分子,从而改变植物纤维的极性。常用于改善塑木复合材料界面的物理方法如下: ①离子放电处理法,包括氮气射流等离子体放电技术、扩散共面阻挡放电等离子体处理; ②热处理法。化学界面改性塑木复合材料可通过添加其他物质填料或表面放电、加热等物理处理进行界面改性,也可通过化学反应改变填充物、基体或添加剂的性能,增强植物纤维与塑料界面之间的结合,减少界面缺陷。

此外,提高材料力学性能的方法众多,添加相容剂或丁酸酐与木质素进行酯化反应能显著提高抗拉强度; 添加偶联剂能够明显增加材料的弯曲强度; 利用接枝处理能明显提高材料冲击韧性; 酰化处理或高锰酸钾处理能提高材料的黏合强度。
经过多年的发展,塑木复合材料界面改性的研究已经取得了显著的成绩,但仍存在一些亟待解决的问题。塑木复合材料进行界面改性多采用添加界面相容剂。常用的界面相容剂有马来酸酐接枝聚合物、硅烷偶联剂等,但操作复杂、成本较高,具有一定的局限性。塑木复合材料的界面改性工艺应加大对更加高效、廉价、环保的偶联剂研发。近年来界面改性方法主要在界面添加剂方向多有创新,从单相发展到多相添加剂,但针对植物纤维的改性方法发展则比较缓慢,创新性有待提高。



 
 
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