论文部分内容阅读
木塑复合材料是近年迅速发展起来的一种新型环保性材料,其结合了木材和塑料的双重优点,可有效地缓解我国森林资源贫乏、木材供应紧缺的矛盾。为了使木塑复合材料能够在结构用材领域中得到更好的应用,我们迫切需要对木塑复合材料的粘弹性进行深入系统的研究,究明其粘弹特性。本研究以小型木塑复合材料生产线上自行制备的PVC基微发泡木塑复合材料为原材料,按试验设计的方法制取试件,利用世界先进的动态力学分析仪(DMA)测试5种不同木塑比的PVC基微发泡木塑复合材料在5种不同温度下的蠕变和应力松弛性能,运用粘弹性模型对短期蠕变柔量和应力松弛模量曲线进行拟合,根据时温等效原理预测此类木塑复合材料长期的蠕变和应力松弛性能。结果表明:(1)木塑复合材料的蠕变行为除了与时间密切相关外,还深受温度和木塑比的影响。随着温度的升高,木塑复合材料的蠕变柔量显著增大。木塑比对木塑复合材料蠕变性能的影响在不同温度下不尽相同:在相对较低温度时,竹粉含量的增大或减少并未对木塑复合材料30min时的蠕变柔量产生明显的影响;在较高温度时,竹粉含量小的木塑材料其蠕变柔量较大。木塑复合材料蠕变柔量远大于杉木,杉木的蠕变柔量在本试验研究范围内受温度影响很小。Burgers模型和Findley Power Law都能较好地拟合木塑复合材料30min的蠕变柔量曲线,决定系数都在0.99以上。时温等效原理预测曲线低估了此类木塑复合材料的长期蠕变性能。(2)木塑复合材料的应力松弛模量不仅与时间有很大的相关性,更是受到温度和木塑比的显著影响。随着温度的升高,木塑复合材料的应力松弛模量显著降低。木塑比对木塑复合材料应力松弛性能的影响在不同温度下不尽相同:在较低温度下,30min时的终了应力松弛模量也随着木塑比的增大而增大;而在较高温度时,木塑比对终了应力松弛模量的影响不再显著。木塑复合材料应力松弛模量要远小于杉木,杉木的应力松弛模量在本试验研究范围内受温度影响很小。Zener模型和对数模型都能对此类木塑复合材料30min应力松弛模量曲线进行较好地拟合。时温等效原理很好地预测了此类木塑复合材料的长期应力松弛性能。