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木塑复合材料性能研究

星期三, 8月 16, 2023

目前,对木塑复合材料综合性能的研究主要集中在原料配比以及外在因素等方面。木塑复合材料的主要原料有:热塑性塑料、植物纤维、偶联剂以及其他添加剂,生产时其原料的种类、配合比以及助剂的选择都会对材料的力学性能产生影响,国内外学者对此进行了大量的研究。

木塑复合材料性能研究

有学者选择了两种针叶材和两种阔叶材为原料以注塑的方式制备木塑复合材料,不同树种的复合材料性能在一定比例范围内存在较大差异。有学者的研究表明不同粒径和不同种类的木质填料对复合材料的力学性能有明显的影响,以 100目木粉制得复合材料的性能最好。而且差示扫描量热实验数据分析表明:木粉、竹粉含量的变化对复合材料体系的熔融温度有影响;同时,电镜扫描冲击断口形貌表明:相容剂能够有效改善木粉与高密度聚乙烯(High Density Polyethylene 简称 HDPE)界面的相容性,提高界面黏合力,从而使复合材料的性能得到提高。

木塑复合材料性能研究

研究表明,在一定范围内木塑复合材料的拉伸强度随着木粉粒径的减小先升高后降低,随着木粉掺量的增加先降低后升高,然后趋于平稳;冲击强度随着木粉粒径的减小先升高后降低,随着木粉掺量的增加而降低。当木粉粒径为 70~80 目,木粉掺量为20%(质量分数)时,所得复合材料的力学性能最佳。以聚乙烯(PE)基木塑复合材料为研究对象,给出木塑比是影响动态弹性模量的首要因素;木塑比在 55:45 至 70:30 的范围内,PE基木塑复合材料的动态弹性模量与木塑比成正比关系;偶联剂含量为 2%~5%时,随着偶联剂含量的增加,PE 基木塑复合材料的动态弹性模量也随之升高;此外,利用成型温度、偶联剂含量和密度对 PE 基木塑复合材料的动态弹性模量进行预测是可行的。

木塑复合材料性能研究

木塑复合材料的力学性能同样会受到外界因素的影响,如温度、环境等因素。研究了在不同载荷、时间、温度条件下PE 基木塑复合材料的蠕变行为,指出通过使用偶联剂马来酸酐可以改善 PE 基木塑材料的短期蠕变行为,同时PE 基的木塑蠕变行为与温度相关。研究了木塑复合材料的吸水率对其蠕变的影响,通过增长中密度纤维板粉/HDPE 随着浸泡时间的增加,其吸收的水分导致纤维基质脱粘,最终导致蠕变的增加。

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