论文部分内容阅读
木塑复合材料是将木粉、竹粉、农作物秸秆粉等天然纤维与热塑性树脂及加工助剂混合后,采用模压成型、挤出、注塑等加工工艺加工而成的一种绿色环保的新型复合材料。其制品绿色环保,无甲醛等有害物质释放,且可100%回收再加工利用。但是由于强极性、易吸水的木粉粒子与弱极性、疏水性的PVC之间界面相容性较差,因而限制PVC基塑木复合材料的发展与应用。在总结前人工作的基础上,本论文从提升木塑复合材料性能,拓展应用的角度出发,依据分子设计的思想,对具有优异增韧性能的丙烯酸酯类核壳结构抗冲击改性剂(ACR)进行改良,在其壳层中引入甲基丙酸缩水甘油酯(GMA)组分,采用乳液聚合的方式合成出官能化的抗冲击改性剂(R-ACR),然后在加工成型的过程中引发GMA中的环氧基团与木粉中的羟基(-OH)基团发生反应,意在将改善木粉粒子与PVC基质界面结合力和塑木复合材料的增韧一步完成,实验研究结果表明:力学性能测试结果表明,当R-ACR壳层中GMA最优比例为单体总用量的2.5%、R-ACR添加量为10phr时,所制备的复合材料其冲击强度较ACR体系提高了7.13%,拉伸强度提高8.74%;复合材料的微观结构表明,R-ACR的引入能够明显改善木粉粒子与PVC基质间的界面结合性能,且可观察到木粉粒子表面的拉丝现象;动态力学分析表明,改性核壳粒子对复合材料的动态力学性能影响较大,R-ACR加入后,所制备的复合材料损耗模量E"增大,内耗tanδ升高。本文还采用单体浸泡接枝的方法对木粉进行改性处理,实验结果表明,该处理方法能成功在木粉粒子表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)组分,且木粉先经碱洗处理更有利于接枝反应的进行,复合材料的冲击断面微观结构表明,改性木粉与PVC基质间界面结合紧密,在冲击的过程中木粉粒子和PVC未发生剥离,且能明显观察到木粉粒子的撕裂断层。改性木粉的加入影响塑木复合材料的拉伸强度,当木粉加入量为30phr时,拉伸强度达到最大值70.83MPa,改性木粉加入后塑木复合材料的冲击强度稍有下降。