回收聚丙烯木粉復(fù)合材料性能研究.pdf

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1、聶恒凱，等：回收聚丙烯／木粉復(fù)合材料性能研究回收聚丙烯／木粉復(fù)合材料性能研究帛聶恒凱柳峰徐冬梅焦富強(qiáng)徐進(jìn)嚴(yán)勤明(徐,kHI業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院材料系，徐州221140)摘要采用雙螺桿擠出機(jī)制備了回收聚丙烯(PP)／木粉復(fù)合材料，研究了木粉用量對復(fù)合材料拉伸性能、沖擊性能、加工流動性及耐熱性的影響，并對加工工藝進(jìn)行了探討。、結(jié)果表明，隨著木粉用量的增加，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度先升高后降低，沖擊強(qiáng)度、斷裂伸長率、熔體流動速率均不斷降低，維卡軟化點(diǎn)溫度則呈上升趨勢，木粉用量為80份時(shí)復(fù)合材料的綜合性能最佳。關(guān)鍵詞回收聚丙烯木粉復(fù)合材料目前，國內(nèi)

2、外對于木塑復(fù)合材料的研究較多，但維卡軟化點(diǎn)溫度測定儀：XWB一300F，承德大基體樹脂多選用純料，利用回收塑料的研究還較少。華試驗(yàn)機(jī)有限公司。筆者采用雙螺桿擠出機(jī)制備了回收聚丙烯(PP)／木1．3試樣制備粉復(fù)合材料，研究了木粉用量對復(fù)合材料拉伸性能、固定回收PP、馬來酸酐接枝PP、KH550、液體石沖擊性能、加工流動性及耐熱性的影響-3]。蠟用量分別為100、10、0．5、2份，木粉用量為50～1實(shí)驗(yàn)部分90份。木粉使用前在100℃烘箱中真空干燥24h1．1原材料以上除去表面吸附的水分，以利于木粉在基體聚合回收PP：采用回收PP

3、臉盆粉碎加工，熔體流動物中的分散并減少團(tuán)聚。速率(MFR)為2．710min，拉伸強(qiáng)度為28MPa，在物料高速混合時(shí)采用兩種方案，方案1是將維卡軟化點(diǎn)為140．2~C；液體石蠟與偶聯(lián)劑混合后與回收PP一起加人高速木粉：150m(100目)，邳州板材廠；混合機(jī)中，先低速混合，然后加入木粉，高速混合并馬來酸酐接枝PP：自制；出料；方案2是將液體石蠟、偶聯(lián)劑、回收PP、木粉硅烷偶聯(lián)劑：KH550，分析純，江蘇晨光偶聯(lián)劑等一起加入高速混合機(jī)，高速混合并出料。有限公司；在同向雙螺桿擠出機(jī)(螺桿長徑比為44)中進(jìn)液體石蠟：工業(yè)級，市售。行擠

4、出造粒，擠出時(shí)從料斗到機(jī)頭的各段溫度依次1．2設(shè)備及儀器設(shè)定為150、160、165、165、170、180、180、170℃，螺桿高速混合機(jī)：SHR一50型，張家港市億利機(jī)械轉(zhuǎn)速為50r／min；將擠出粒料在100℃真空烘箱中干有限公司；燥4h，用注塑機(jī)制備力學(xué)性能測試試樣，注塑時(shí)料同向雙螺桿擠出機(jī)：CTE35型，科倍隆(科亞)筒一段到噴嘴的溫度依次設(shè)定為180、205、190~C。橡塑機(jī)械有限公司；1．4性能測試注塑機(jī)：CS一130／90型，常州華豐機(jī)械有限公拉伸強(qiáng)度按GB／T1040—1992測試；司；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度按

5、GB／T1843—1996測真空干燥箱：DZF一6210型，上海賀德實(shí)驗(yàn)設(shè)試：備有限公司；MFR按GB／T3682—1983測試；MFR儀：XNR一400C型，承德試驗(yàn)機(jī)有限責(zé)任流變性能用轉(zhuǎn)矩流變儀測試，溫度為180℃，轉(zhuǎn)公司；矩為50r／min。轉(zhuǎn)矩流變儀：XSS一300型，上海科創(chuàng)橡塑機(jī)械2結(jié)果與討論設(shè)備有限公司；2．1不同混合方式的加工效果電子沖擊試驗(yàn)機(jī)：GT一7045一MDL型，高鐵科比較兩種方案的加工效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，方案1木技股份有限公司；拉力試驗(yàn)機(jī)：AI一7000LA型，高鐵科技股份有江蘇省教育廳高?？蒲谐晒a(chǎn)業(yè)化推

6、進(jìn)項(xiàng)目(JHZD08—24)限公司；收稿日期：2010—02-23工程塑料應(yīng)用2010年，第38卷，第5期粉均勻包覆在回收PP周圍，在擠出加料時(shí)木粉與料的斷裂伸長率不斷下降。木粉用量達(dá)60份后，斷回收PP不容易分離；方案2木粉容易粘附在高速混裂伸長率下降幅度放緩。合機(jī)鍋壁上，且在擠出加料時(shí)木粉很容易與回收PP2．3木粉用量對復(fù)合材料加工性能的影響分離并造成架橋。這是因?yàn)榉桨?中，液體石蠟與圖3示出木粉用量對復(fù)合材料MFR的影響。偶聯(lián)劑先混合可有效稀釋偶聯(lián)劑；混合液與回收PP從圖3可以看出，隨著木粉用量的增加，復(fù)合材料的一起低速混

7、合，可以使回收PP表面均勻形成油膜，MFR不斷下降，木粉用量較小時(shí)，MFR下降很快。木粉加人后可均勻包覆在回收PP周圍，有利于木在木粉用量為80份時(shí)MFR還是比較理想的，仍可粉的分散及表面處理。因此筆者采用方案1。滿足注射成型加工要求。2．2木粉用量對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響圖1示出木粉用量對復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度的影響。從圖1可以看出，隨著木粉用量的增加，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度先升高后降低。木粉用量為80份時(shí)復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大值，為43．7MPa，比回收PP的拉伸強(qiáng)度提高56．1％。木粉用量較低時(shí)拉伸強(qiáng)度升高，說明此時(shí)木

8、粉不僅是填料，還木粉用量／份有改進(jìn)復(fù)合材料拉伸性能的作用。當(dāng)木粉用量較高圖3木粉用量對復(fù)合材料MFR的影響(90份)時(shí)，木粉不能在PP基體中較好地分散，反而圖4示出木粉用量對復(fù)合材料扭矩的影響。從會導(dǎo)致復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度降低。因此若要進(jìn)一步圖4可以看出，木粉用量