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木塑复合材料(WPC)是以植物纤维为填料，以塑料为基体，添加各类助剂经过热压、熔融挤出、注塑成型等加工方式生产出的一种新型环保复合材料。目前国内市场的木塑复合材料制品主要以木粉、竹粉及谷糠为植物纤维填料，利用农作物秸秆生产木塑复合材料的产品尚未见报道。我国农作物秸秆资源非常丰富，但利用率却非常低，研制开发秸秆木塑复合材料对提高农作物秸秆的利用率、开拓秸秆的材料化技术、减少木塑复合材料对林业资源的依赖都具有重要意义。 本文以废旧PE为树脂基体、农作物秸秆为填充纤维，制备了一系列秸秆木塑复合材料。首先探讨了稻秆粉、麦秆粉、棉秆粉的粒径及含量对秸秆木塑复合材料性能的影响。结果表明棉秆木塑复合材料的综合性能最好，麦秆其次，稻秆最差。粒径对秸秆木塑复合材料的力学性能影响不大。随着秸秆粉含量的增加，材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度不断下降，但材料的模量不断提高，材料的密度和吸水率不断增大。秸秆粉种类对复合材料热性能影响不大。应用扫描电镜(SEM)对秸秆木塑复合材料的脆断表面进行了观察，表明未经表面改性的秸秆粉从塑料中拉出并留下较为光滑的空洞或沟槽，界面相容性较差。 其次，针对棉秆木塑复合材料进行了多次单因素实验，包括：普通碳酸钙及纳米碳酸钙两种不同填料、聚乙烯接枝马来酸酐(PE-g-MAH)及乙烯-醋酸乙烯-马来酸酐共聚物(M-603)两种不同相容剂、润滑剂、硅烷偶联剂KH570及钛酸酯两种不同偶联剂用量等因素对棉秆木塑复合材料性能的影响规律，以期对秸秆木塑复合材料配方组成进行优化，进一步提高秸秆木塑复合材料的性能。结果表明普通碳酸钙和纳米碳酸钙对木塑复合材料力学性能影响的差别不显著，当CaCO3或nano-CaCO3含量为7.5phr时，复合材料的力学性能最好，nano-CaCO3的加入未起到增韧木塑复合材料的作用；相容剂的加入能显著提高棉秆木塑复合材料的力学性能，加入4％的PE-g-MAH后，拉伸强度上升了41.5％、弯曲强度上升了43.6％、拉伸模量上升了11.8％、弯曲模量上上升了15.6％。当M-603含量为3％，材料的拉伸强度上升了40.42％、弯曲强度由上升了39.67％、拉伸模量上升了16.72％、弯曲模量上升了9.87％。两种相容剂的增容效果相差不大，但M-603能有效降低棉秆木塑复合材料的吸水率。SEM观察可知，相容剂的加入明显提高了界面相容性。棉秆粉经过KH570或者钛酸酯偶联剂处理后，材料的力学性能有很大程度的提高，KH570的处理效果比钛酸酯的好。KH570能够降低棉秆木塑复合材料的吸水率，钛酸酯含量对材料的吸水率影响不大。润滑剂含量对棉秆木塑复合材料的性能影响非常显著，随着润滑剂含量的增加，材料的力学性能不断下降，吸水率不断增大。 最后，对棉秆木塑复合材料进行了有机硅交联改性研究，考察KH570含量对交联秸秆木塑复合材料性能的影响，对比了交联条件对交联木塑复合材料性能的影响。研究结果表明，随着KH570含量的增加，复合材料的拉伸、弯曲、冲击强度均有较大幅度的提高，KH570为10％时，材料的拉伸强度比未交联时提高了40.2％，弯曲强度提高了37.5％，冲击强度提高了44.6％。样品经模拟桑拿浴交联后，其力学性能有进一步的提高，该种交联条件有利于获得较高交联程度的产品。SEM图片显示，经硅烷交联后样品可见大量纤维拔断的现象，界面结合紧密，界面相容性进一步提高。