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本论文根据塑料填充改性的原理,选用聚乙烯和废木粉为主要原料,采用界面增容体系、增韧增强体系、无卤阻燃体系,制备了无卤阻燃型的木塑复合材料,并研究了其性能、界面作用机理和阻燃机理。 本论文主要分成两部分。在论文第一部分,研究了木粉对聚乙烯的填充改性,包括聚乙烯的类型和牌号、木粉的粒径和填充量、木粉的干燥工艺和碱化处理对复合材料性能的影响;为了增进亲水性的木粉和憎水性的聚乙烯基质之间的界面相互作用,采用不同的偶联剂对木粉进行处理,并评价了它们的界面增容效果;用红外光谱和扫描电镜对聚乙烯/木粉的界面增容作用进行表征,并对界面增容机理进行了讨论;研究了纳米碳酸钙与木粉的协同增强作用。在本论文的第二部分,基于将木粉不仅看作有机填料,而且作为无卤阻燃体系的一个重要成分—成炭剂的这一研究思路,利用聚磷酸铵和三聚氰胺与木粉组成的复合阻燃体系对木塑复合材料进行无卤阻燃改性,并采用锥形量热仪来表征材料的阻燃性能和研究其阻燃机理。 木粉的干燥温度和干燥时间对木塑复合材料的力学性能和加工性能有重要影响,较佳的干燥条件是在105℃下干燥8小时。木粉粒径对复合材料性能的影响十分明显,粒径为60目的木粉可使木塑复合材料具有较佳的综合性能。 茂金属聚乙烯(mPE)和乙烯-辛烯共聚物(POE)对高密度聚乙烯基木塑复合材料均有良好的增韧作用。单就增韧效果而言,POE优于mPE,但在其它性能如拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、硬度以及耐热性等方面,mPE明显优于POE。 小分子偶联剂如硅烷、硼酸脂、钛酸脂可提高PE/木粉复合材料的拉伸强度,但其效果不理想。PE-g-MAH作为大分子相容剂可明显改善聚乙烯基质和木粉界面处的相互作用。该改性剂可明显提高复合材料的力学性能,并且木粉的填充量越高,其效果就越明显。当木粉的用量为50%时,使用该大分子改性剂可使复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度分别提高115.6%、66.7%、38.1%和67%。