椰殼粉-PVC復(fù)合材料的研究.pdf

1、分析了椰殼的組成、椰殼粉表面的微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)和椰殼粉的熱失重。結(jié)果表明，椰殼中揮發(fā)分含量較高、灰分含量較低，碳、氧含量高，即椰殼中碳水化合物多；椰殼的骨架材料為全纖維素(半纖維素、纖維素)和木質(zhì)素：椰殼粉由纖維束緊密堆砌而成，纖維束表面比較粗糙且分布著較多的原始孔隙；椰殼粉的熱失重過程分為3個(gè)階段，第一階段主要為脫除水的過程(室溫～230℃)，第二階段為全纖維素和木質(zhì)素的熱分解過程(230℃～373℃)，第三階段為熱縮聚過程(373℃～5

2、60℃)。 用雙螺桿擠出機(jī)制備了椰殼粉/PVC復(fù)合材料，研究了椰殼粉的粒徑對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響并用SEM分析了復(fù)合材料的斷面形貌。結(jié)果表明，椰殼粉粒徑為100目時(shí)，復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能與純PVC相當(dāng)；纖維束表面粗糙且存在的孔隙有利于椰殼粉與PVC分子鏈段的機(jī)械鍥合作用，使復(fù)合材料的拉伸斷面仍有較多椰殼粉粒子未被拔出，并達(dá)到對PVC一定的增強(qiáng)效果。 在單螺桿擠出機(jī)上制備了多單體熔融接枝高密度聚乙烯[HDPE-g-(G

3、MA-co-St)]，對比研究了HDPE-g-(GMA-co-St)和偶聯(lián)劑(KH-550和NDZ-201)改性椰殼粉的效果。結(jié)果表明，KH-550和NDZ-201對椰殼粉都有較好的改性效果，適宜的偶聯(lián)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％。先在開放式煉塑機(jī)上實(shí)施HDPE-g-(GMA-Co-St)預(yù)改性椰殼粉，然后再將改性椰殼粉與PVC進(jìn)行復(fù)合，HDPE-g-(GMA-co-St)改性椰殼粉的效果優(yōu)于偶聯(lián)劑；在研究的椰殼粉填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍內(nèi)，HDPE-g-

4、(GMA-co-St)改性椰殼粉/PVC復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度始終大于未改性椰殼粉(或KH-550改性椰殼粉)/PVC復(fù)合材料的，HDPE-g-(GMA-co-St)適宜的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％。復(fù)合材料的SEM分析表明，HDPE-g-(GMA-co-St)有效地提高了椰殼粉與PVC的相容性，明顯改善了椰殼粉與PVC兩相間的界面粘結(jié)強(qiáng)度，較好地實(shí)現(xiàn)了椰殼粉對PVC基體的增強(qiáng)作用，當(dāng)復(fù)合材料受外力作用材料發(fā)生破壞時(shí)，不再是椰殼粉粒子的脫粘

5、破壞，而是PVC基體冷拉伸塑性變形破壞。 對不同體系材料進(jìn)行了DMA分析、TG(DTG)分析，測試了耐溶劑性能、MFR和不同環(huán)境條件下的耐候性。結(jié)果表明，HDPE-g-(GMA-co-St)改性椰殼粉/PVC復(fù)合材料在玻璃態(tài)區(qū)的E'較小、tanδ最小，該改性椰殼粉的加入，使PVC的彈性增大，應(yīng)變能力增大，且使PVC的耐寒性和耐低溫沖擊性提高；在玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)(靠近Tg)，HDPE-g-(GMA-co-St)改性椰殼粉/PVC復(fù)合材