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《wpc界面增容機理與應(yīng)用性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)校代碼:10564學(xué)號:2013201103分類號:TQ321.5密級:碩士學(xué)位論文WPC界面增容機理與應(yīng)用性能研究李臘梅指導(dǎo)教師:李凱夫教授學(xué)院名稱:材料與能源學(xué)院專業(yè)名稱:木材科學(xué)與技術(shù)答辯委員會主席:李重根副教授中國·廣州2016年6月萬方數(shù)據(jù)華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體,均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。作者簽名:日期:學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本
2、學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬華南農(nóng)業(yè)大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保存并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許學(xué)位論文被查閱或在校園網(wǎng)上發(fā)布并供校內(nèi)師生和與學(xué)校有共享協(xié)議的單位瀏覽(除在保密期內(nèi)的涉密論文外);學(xué)校可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容,可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。作者簽名:日期:導(dǎo)師簽名:日期:學(xué)位論文提交同意書本學(xué)位論文符合國家和華南農(nóng)業(yè)大學(xué)關(guān)于研究生學(xué)位論文的相關(guān)規(guī)定,達到學(xué)位授予要求,同意提交。導(dǎo)師簽名:日期:學(xué)科帶頭人簽名:日期:萬
3、方數(shù)據(jù)摘要木塑復(fù)合材料既具有木材的高強度、高彈性,同時具有聚合物的高韌性、耐疲勞性等優(yōu)點,因此具有木材和塑料的雙重加工性能。此外還可采用廢舊塑料和木材邊角料等為原料,能有效地利用現(xiàn)有資源,并可被回收利用,對社會、經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。木塑復(fù)合材料的界面相容性對其性能有重要影響,因此木塑復(fù)合材料界面相容性研究是當前熱門課題之一,開展此方面的研究具有重要的理論與現(xiàn)實意義。論文以自主研發(fā)的新型雙官能團偶聯(lián)劑TCM-8118為主要界面改性劑,與傳統(tǒng)生產(chǎn)中常用的的偶聯(lián)劑(鋁鈦復(fù)合型偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、MAH-PE、CG-5001)進行對比研究,探究TCM-8118的實際應(yīng)用效果和價值。論文
4、主要研究TCM-8118在PVC基木塑復(fù)合材料中應(yīng)用效果的同時,嘗試開拓TCM-8118在PE基木塑復(fù)合材料中的應(yīng)用可能性和改性效果,為下一步TCM-8118的功能改良與擴大應(yīng)用領(lǐng)域奠定基礎(chǔ)。論文以PVC和PE為基體,以松木粉為功能性增強材料,采用偶聯(lián)劑預(yù)處理木粉的方法改性木粉,通過單因素試驗法研究偶聯(lián)劑種類和含量對木塑復(fù)合材料綜合性能的影響,尋找最優(yōu)工藝方案。分別采用兩種不同的成型方式制備木塑復(fù)合材料,其中采用擠出成型方式制備PVC基木塑復(fù)合材料,采用模壓成型方式制備PE基木塑復(fù)合材料。利用萬能力學(xué)試驗機、擺錘沖擊試驗機等儀器分析木塑復(fù)合材料的物理性能和力學(xué)性能,采用SEM進行微觀形貌分析
5、,采用FTIR研究TCM-8118界面相容性改良機理,采用DSC、TG、DMA深入研究TCM-8118對木塑復(fù)合材料的界面改性效果。得到以下研究結(jié)果:(1)TCM-8118雙官能團偶聯(lián)劑對PVC基木塑復(fù)合材料的界面改性效果比傳統(tǒng)的偶聯(lián)劑(鋁鈦復(fù)合型偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑)的改善效果優(yōu)異。采用TCM-8118制備的WPC比采用鈦酸酯和鋁鈦復(fù)合型制備的WPC吸水率低1.3%和2%,含水率低4.8倍和1.4倍,因此具有更好的耐水性能和尺寸穩(wěn)定性,且制備的WPC密度、含水率、吸水性波動均很小,并且在合格范圍之內(nèi)。采用TCM-8118制備的WPC的抗彎強度、抗彎彈性模量、拉伸強度比鋁鈦復(fù)合型偶聯(lián)劑制備的
6、WPC分別提高10%、7%、3%,比鈦酸酯偶聯(lián)劑制備的WPC分別提高18%、25%、5%,而采用鋁鈦復(fù)合型偶聯(lián)劑制備的WPC的沖擊性能是最高的,TCM-8118次之,鈦酸酯最小。因TCM-8118分子自身的分子結(jié)構(gòu)和分子中基團通過范德華力、化學(xué)鍵結(jié)合、機械嚙合I萬方數(shù)據(jù)的綜合作用,使界面形成良好的連續(xù)相結(jié)構(gòu),改善了木粉與PVC的界面結(jié)合,使其相容性大大提高,從而使木塑復(fù)合材料的綜合性能也得到提升。(2)在木塑比為40/60條件下,TCM-8118添加量從0.4%增加到1.0%時,木塑復(fù)合材料的彎曲性能、沖擊韌性、拉伸強度隨TCM-8118的增加呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢,在添加量為0.8%取得最
7、大值,分別比添加量為0.4%提高了27%、41%、60%、50%,因此TCM-8118較優(yōu)添加量應(yīng)為0.8%;在木塑比為30/70條件下,得到類似結(jié)果。-1(3)通過FTIR分析可知,TCM-8118改性的木塑復(fù)合材料在3400cm左右的-OH峰強度明顯降低,這是由TCM-8118結(jié)構(gòu)中反應(yīng)活性很高的-NCO與纖維素中的羥基反應(yīng)使得羥基大量減少所致,使纖維表面極性降低,進而與PVC更好的粘合,因此TCM-81