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利用玻璃纖維(GF)增強(qiáng)塑木復(fù)合材料

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2020-11-06   瀏覽次數(shù):492
核心提示:聚氯乙烯(PVC)塑木復(fù)合材料是以PVC和木質(zhì)纖維為主要原料制成的復(fù)合材料,兼具有木質(zhì)材料的使用性能和塑料的熱塑加工性能,主要可用作天然木材的替代而廣泛使用。其自身的強(qiáng)度高、阻燃性能強(qiáng)、抗有害生物特性和耐腐蝕性能好成為用作結(jié)構(gòu)材料的首選,但是該材料同樣因?yàn)榫邆鋸澢鷱?qiáng)度、沖擊強(qiáng)度差,熱變形溫度低及抗蠕變性差等缺點(diǎn)而降低了實(shí)用性。

聚氯乙烯(PVC)塑木復(fù)合材料是以PVC和木質(zhì)纖維為主要原料制成的復(fù)合材料,兼具有木質(zhì)材料的使用性能和塑料的熱塑加工性能,主要可用作天然木材的替代而廣泛使用。其自身的強(qiáng)度高、阻燃性能強(qiáng)、抗有害生物特性和耐腐蝕性能好成為用作結(jié)構(gòu)材料的首選,但是該材料同樣因?yàn)榫邆鋸澢鷱?qiáng)度、沖擊強(qiáng)度差,熱變形溫度低及抗蠕變性差等缺點(diǎn)而降低了實(shí)用性。傳統(tǒng)PVC增韌改性通常是在樹脂中加入橡膠類彈性體,是以降低材料寶貴的剛性、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性為代價的。目前,國際上較熱門的方式是通過加入剛性的增韌纖維既增強(qiáng)力學(xué)性能又不影響綜合性能。利用玻璃纖維(GF)增強(qiáng)塑木復(fù)合材料不僅可以讓其擁有較好力學(xué)性能與摩擦磨損性能,還能兼具良好的耐疲勞特性。

PVC復(fù)合材料中加入一定偶聯(lián)劑或成型劑等可以在一定程度上提高復(fù)合材料的穩(wěn)定性。同時能增強(qiáng)界面相容性從而提高材料的力學(xué)強(qiáng)度,很明顯地讓GF較多地保留在PVC當(dāng)中,從而提高GF在PVC中保留的長徑比。GF沒有經(jīng)過處理時不溶性的物質(zhì)容易附著到GF表面,使得GF與PVC不能充分濕潤。這兩個原因直接導(dǎo)致處理后材料的耐磨性及力學(xué)性能大幅度增加。

科技人員通過在PVC/稻殼塑木復(fù)合材料中加入不同含量的稻殼、GF及偶聯(lián)劑γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)與鈦酸酯,采用模壓成型方法來探究GF及偶聯(lián)劑含量對塑木復(fù)合材料的力學(xué)性能及摩擦磨損性能的影響。采用模壓成型的方式、通過實(shí)驗(yàn)探索玻璃纖維(GF)含量及偶聯(lián)劑處理對聚氯乙烯(PVC)/稻殼塑木復(fù)合材料的力學(xué)特性和耐磨性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:PVC/稻殼塑木復(fù)合材料的硬度隨GF含量增加呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢。GF含量在15%以下時,隨著GF用量的增大,塑木復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度與沖擊強(qiáng)度總體上隨之變大,超過15%則隨GF含量增大而減小。而彎曲強(qiáng)度出現(xiàn)先減后增的趨勢,彎曲彈性模量則與之相反。塑木復(fù)合材料的耐磨損性在GF含量為15%時最佳,摩擦系數(shù)在10%時最大。合適的偶聯(lián)劑處理能增強(qiáng)塑木復(fù)合材料的力學(xué)性能和耐磨性。其中γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)的增強(qiáng)效果比較好,鈦酸酯不能提高PVC/稻殼塑木材料的力學(xué)性能和耐磨性。

經(jīng)過上面一系列的分析研究環(huán)節(jié)我們能夠進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)總之,PVC材料對于當(dāng)下我們的生活具有重要的意義,我們要加強(qiáng)對于這類材料的研究分析,不斷進(jìn)行試驗(yàn)研究改良以及更新有關(guān)的產(chǎn)品加工技術(shù),通過這些進(jìn)一步提升材料的性能。不斷地發(fā)揮好PVC塑料對于環(huán)境以及生活的積極作用,利用好這種材料努力改善我們的生活環(huán)境,加強(qiáng)對于PVC塑料的回收與利用工作,通過這些提升PVC塑料的利用率,實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益的有機(jī)統(tǒng)一。

 
 
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