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《發(fā)泡木塑復合材料的制備及性能研究開題報告-司丹鴿》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在應用文檔-天天文庫。
1、本科生畢業(yè)設計（論文）開題報告題目：發(fā)泡木塑復合材料的制備及性能研究姓名：司丹鴿學號：201005040305指導教師：葛正浩班級：成型103班所在院系：機電工程學院-10-課題的目的、意義；國內外技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢課題的意義和目的：生物纖維是自然界中最豐富的天然高分子材料,它具有密度低、價格低廉、比強度高、可生物降解和再生性等優(yōu)點，是人類開發(fā)應用最早的天然材料之一，但是在實際生產生活中它也同時存在著一些性能缺陷，如:較高的濕脹干縮性,易于變形,易于腐朽,易被蟲蛀和易燃燒等。為了在更好的利用生物纖維帶來的滿足人類所需要求，不得不避免同時由它所帶來的
2、不利，因此，在人類的不斷探索和不斷研究中，木塑復合材料誕生了。木塑復合材料有很多優(yōu)點，可以歸納為耐用、壽命長，有類似木質外觀，比塑料硬度高，具有優(yōu)良的物性，比木材尺寸穩(wěn)定性好，不會產生裂縫、翹曲，無木材節(jié)疤、斜紋，可以加入著色劑，覆膜或復合表層可制成色彩絢麗的各種制品，具有熱塑性塑料的加工性，容易成型，相比木材和塑料，其性能優(yōu)越兩者，以耐腐蝕、不受菌害或者螞蟻破害、易成型、穩(wěn)定性好不易翹曲和變形的優(yōu)點，同時具有木材外觀感和自然質感。但是在生產生活實際應用中仍然存在不少的問題，例如韌性、沖擊強度和彎曲強度等力學性能低于母體塑料，相對純的天然木材來說，
3、密度通常是木材的好幾倍,應用領域受到極大限制。但經過合理的發(fā)泡后，木塑復合材料會存在良好的微孔結構，這些分散的、均勻的微孔可有效的使材料內部裂紋尖端鈍化，從而有效的阻止裂紋擴張，可以顯著提高材料的抗沖擊性能和韌性。更重要的是，木塑微孔發(fā)泡復合材料制品的密度大大減小，而機械強度高于木材，這些良好的性能可以使其作為最佳的木材替代品，同時由于木塑復合材料成本的80%是塑料，通過發(fā)泡后的復合材料成本可以降低40%左右，從而進一步拓寬了木塑復合材料的應用領域。通過對本課題的研究，使我進一步鞏固了大學期間所學的各類知識，特別是有關復合材料配方設計，工藝優(yōu)化和發(fā)
4、泡劑的使用等相關知識，同時，通過本次畢業(yè)設計可以提高我的獨立思考，解決問題以及動手能力等等。國內外研究現(xiàn)狀及水平：1.發(fā)泡木塑復合材料研究木纖維因含有大量的極性羥基和酚羥等官能團，其表面表現(xiàn)出很強的化學極性，與非極性的塑料間相容性差，且易吸水分散性差。木纖維的加入對復合材料的發(fā)泡及最終制品的物理機械性能產生不同程度影響。因此，國內外的研究主要圍繞改善界面相容性，以及影響復合材料發(fā)泡程度和泡孔結構的諸多因素展開。薛平等采用PP及HDPE進行了木塑的綜合實驗。例如，木粉種類、添加量及加工溫度對溶體流動性能的影響，木粉含量、粒徑對力學性能的影響，偶聯(lián)劑的
5、種類、含量對復合材料性能的影響，還研究了螺桿轉速、螺桿結構、加工溫度、壓力對材料性能的影響。結果表明，木塑混合屬于假塑性流體，其粘度要比純塑料的表觀粘度還低;合適的偶聯(lián)劑可以明顯提高強度，不同的塑料樹脂對偶聯(lián)劑有選擇性；木粉粒徑小于39目時，粒徑對材料的拉伸強度影響不大；木粉的微觀分散性是影響材料宏觀強度的關鍵。2.發(fā)泡方式研究-10-課題的目的、意義；國內外技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢對于發(fā)泡方法的研究主要集中在物理發(fā)泡和化學發(fā)泡上，S.Doroudiani、Matuana等人利用高壓CO2進行了板材的物理發(fā)泡研究，但由于物理發(fā)泡對設備和操作工藝要求較高，
6、使得發(fā)泡方法的研究更集中于操作工藝簡便的化學發(fā)泡方法上，F(xiàn).Mengeloglu使用放熱型發(fā)泡劑AC和吸熱型發(fā)泡劑NaHCO3擠出發(fā)泡PVC/木粉，發(fā)現(xiàn)放熱型發(fā)泡劑得到的泡孔尺寸較小。卜憲華分別用AC、NaHCO3、OBSH、AC/NaHCO3復合發(fā)泡劑制得發(fā)泡PVC/木粉復合材料，發(fā)現(xiàn)AC/NaHCO3復合發(fā)泡劑發(fā)泡性能最優(yōu)。L.M.Matuana等還研究了用木纖維中的水分作發(fā)泡劑來發(fā)泡硬質PVC/木塑復合材料，發(fā)現(xiàn)使用適量的丙烯酸發(fā)泡改性劑和調整擠出機頭溫度，可以完全使用木粉中的水分作發(fā)泡劑發(fā)泡PVC/木塑復合材料。進一步研究表明對于5%—10
7、%(質量分數(shù))的MAPP，最低濃度的MAPP就可以對WPC吸水性產生很好的效果；添加過量的MAPP反而增大了吸水量，因為MAPP比PP更具極性，木纖維含量低的復合材料會很快達到平衡吸水量。Andrzej等研究了生物質纖維/聚氨酯復合材料發(fā)泡，建立了微孔含量與密度之間的關系，纖維的種類、微孔含量與復合材料力學性能之間的關系，得出隨著微孔含量增加，復合材料的剪切模量和沖擊強度增加。1.發(fā)泡木塑復合材料成型方式研究木塑復合材料的改性上多數(shù)以注塑成型和壓塑成型的方法來制取，而對于擠出成型的方法研究較少，所以用生物質纖維、塑料為主要填料，進行發(fā)泡擠出成型研究
8、，為工業(yè)木塑復合材料擠出奠定化工基礎。蔡培鑫，呂群，等以聚丙烯為塑料基體，以木粉為填料，加入添加劑，利用雙螺桿擠出機成型制
