一、木塑复合材料性能研究的关键问题(论文文献综述)
方筱雅[1](2021)在《环保型聚乳酸木塑复合材料的制备及其在户外家具中的应用》文中研究表明环保型聚乳酸木塑复合材料作为一种新型家具材料,具备较强的耐老化性及耐水性能,同时材料在报废后还能自行降解,更好的解决了城市废弃物等现实问题。但目前针对材料在户外家具领域的应用未得到系统研究。因此,本论文以环保型聚乳酸木塑复合材料作为研究对象,通过材料的设计属性进行具体分析与设计应用研究,针对材料特性提出设计要素,最后结合不同户外空间进行设计方案的应用。本研究结果为环保型聚乳酸木塑复合材料在户外家具中的应用提供新思路。论文主要结论如下:(1)通过现有案例及文献参考,对户外家具材料、功能、色彩进行具体分析,提出户外家具应具备材料功能化、造型多样化、组装简单化、结构安全化、环境一体化等特点,进而使户外家具朝着环保性方面发展。(2)选取聚乳酸作为基体,通过模压成型的方式,制备环保型木塑复合材料,研究表明,在硅烷偶联剂为1.0%,木纤维含量为30%,模压温度为180℃的条件下,该材料的力学性能最佳。同时对材料的耐老化性能、加工性能、环保性能进行分析,得到环保型聚乳酸木塑复合材料在户外家具领域具备良好的适配性。(3)针对环保型聚乳酸木塑复合材料进行设计要素应用研究。确定基本的使用功能数据,并依据材料特性提出在户外家具中的附加功能,进而提升产品的附加值。材料优良的力学性能和加工性能直接影响产品的造型和结构,通过已有生产技术进行形态设计,同时,其设计表现力还可通过环保型聚乳酸木塑复合材料特有的色彩与肌理进行视觉辅助。在结构方面,基于环保型聚乳酸木塑复合材料受工业生产设备影响较大,基本以拆装式结构为主,对此进行结构方面的设计优化设想,进而丰富户外家具的连接方式,为今后环保型聚乳酸木塑复合材料在户外家具中的应用提供一定的参考价值。(4)基于以上研究结果,提出相应设计原则,并进行了两处不同场所的设计实践,论证了环保型聚乳酸木塑复合材料应用于户外家具中的艺术性。
夏名出[2](2021)在《杨木纤维/聚丙烯复合材料协效阻燃性能研究》文中研究指明聚磷酸铵(APP)和硼酸锌(BZ)均为木塑复合材料(WPC)的常用阻燃剂。APP单独应用于WPC的阻燃研究已经较多,但存在添加量较大且燃烧时复合材料的发烟量大的问题;而BZ单独使用时阻燃效率不高。本文研究了 APP与BZ复配对杨木纤维/聚丙烯复合材料的协同阻燃作用;并在此基础上,研究纳米二氧化硅(nano-SiO2)与复配磷硼阻燃剂在WPC中的协同阻燃作用。此外,由于阻燃剂与复合材料之间的界面相容性差会导致WPC力学性能下降,因此对其中的APP及nano-SiO2进行了表面改性处理,对APP、BZ及nano-SiO2三元复配阻燃剂的阻燃机理进行了深入探讨,主要研究内容和结果如下:(1)以APP和BZ复配和其他组分一同制备了阻燃WPC,对样品进行了水平-垂直燃烧测试、极限氧指数测试(LOI)、热重分析(TG)、锥形量热测试(CONE)以及力学性能等检测分析。测试结果表明,当APP:BZ为4:1,总添加量为25 wt%时,WPC的各项性能最佳;CONE测试表明,此时协同阻燃性能比单一阻燃剂阻燃性能好;TG结果表明,WPC热稳定性提升较大,残炭量最高增加了 266%,达23.95%;CONE残炭形貌及扫描电镜(SEM)表征结果表明,此时复合材料燃烧后形成了更加致密的炭层;水平-垂直燃烧和极限氧指数测试表明,材料能满足阻燃要求。(2)研究了添加nano-SiO2增强APP/BZ改性WPC的阻燃性能和力学性能的影响。研究结果表明,nano-SiO2最佳添加量为4wt%;此时APP/BZ/nano-SiO2WPC极限氧指数最大达25.65%,垂直燃烧等级为V-0等级;CONE测试表明,nano-SiO2能有效降低WPC的总热释放量和烟释放总量,并降低总燃烧时间;TG测试表明,nano-SiO2使WPC的残炭率最大增至32.32%,且使最大热失重速率降低;SEM结果表明,nano-SiO2能使复合材料燃烧后的炭层更加致密,说明nano-SiO2有效提高了 WPC燃烧成炭性能;力学性能测试表明,nano-SiO2加入能稍微增加的WPC拉伸强度。(3)利用KH-550对APP和nano-SiO2进行表面改性。傅里叶红外光谱(FTIR)测试表明,KH-550成功接枝改性APP和nano-SiO2。将改性APP(k-APP)、改性nano-SiO2(k-nano-SiO2)和BZ复配后制备阻燃WPC,研究其力学性能和吸水性能等的变化,并进一步探讨三元复配阻燃剂对复合材料的阻燃机理。力学强度分析显示KH-550 表面改性处理能改善 APP 和 nano-SiO2 与基体材料的界面相容性,制备的 k-APP/BZ/k-nano-SiO2复配协效改性WPC的拉伸强度和冲击强度分别比APP/BZ/nano-SiO2WPC增加了 5.40%和45.91%,且吸水增重率明显下降,低于未添加阻燃剂的空白组WPC;对复合材料冲击强度测试断面进行扫描电镜分析,可明显观察到断面处空洞减少且没有明显间隙;复配阻燃剂气相阻燃作用原理为:APP分解可以释放出NH3,BZ能够释放出水分可以稀释基材周围的氧气浓度及碳氢化合物及羰基化合物等可燃组分,水分蒸发也能够吸收部分热量;拉曼光谱测试进一步说明了 nano-SiO2能在固相阻燃作用的机理——提高复合材料燃烧后残炭的石墨化程度,从而提高其隔热性能。
张嘉文[3](2021)在《PLA/苎麻骨纤维复合材料制备及FDM3D打印应用研究》文中进行了进一步梳理为拓展苎麻骨的高值清洁利用领域,壮大FDM 3D打印耗材家族,开发木质环保暖色调3D打印复合线材,以改性苎麻骨纤维及聚乳酸(PLA)为基材,经混炼与挤出成形制备1.75mm规格FDM 3D打印PLA/苎麻骨复合线材,并通过3D打印实践优化3D打印工艺参数,获得1.75mm规格3D打印PLA/苎麻骨复合线材打印参数推荐值,评估打印作品耐候性。完成的主要工作与创新如下:(1)应用响应面法通过甘油增容改性获得了用于制备PLA/苎麻骨复合材料的苎麻骨质量分数及粒度与甘油质量分数的最佳值:12.6%、160目、6.4%,据此制备的PLA/苎麻骨复合材料因甘油的增容改性作用实现了内部物质结构的变化,使聚乳酸与苎麻骨纤维间的木塑融合界面得到了加强。(2)通过接枝改性、制粒、挤出成形等工序,制备出了 1.75mm规格PLA/苎麻骨复合线材,复合线材的C=C伸缩振动峰经马来酸酐接枝后单体去除纯化,原本的伯醇和伸醇的吸收峰变为了酯基醚键C-O基团的吸收峰,实现成功接枝,使线材的热稳定性与耐候性更好。(3)通过3D打印实践与分析,获得了 1.75mm规格PLA/苎麻骨复合线材的3D打印主要参数的推荐值:填充率60%、层高0.2mm、打印速度30mm/s、打印温度210℃。(4)对基于推荐工艺参数获得的1.75mm规格PLA/苎麻骨复合线材的3D打印试件进行了耐酸碱腐蚀性分析,发现试件具有很好的耐蚀性。(5)基于推荐工艺参数获得1.75mm规格PLA/苎麻骨复合线材3D打印作品外观为木质环保暖色调,其强度、硬度、光洁度与尺寸精度可满足家居及办公摆件、工业品辅助件要求。
王伟[4](2021)在《木质短纤维/聚丙烯复合材料的力学性能与耐久性研究》文中认为木质纤维材料因其来源十分广泛、轻质、较高的比强度和比模量等优点而被广泛关注。木质纤维材料主要成分包括纤维素、木质素和半纤维素等,是一种比较理想的填充材料,有望部分替代合成纤维材料来增强聚合物,以弥补聚合物力学性能方面的不足。但是,木质纤维材料自身也存在一些不足,如易吸湿、性能差异大以及耐久性比合成纤维材料差等。因此,研究木质纤维材料增强聚合物复合材料的力学性能与耐久性十分必要,可为该类材料的工程设计与应用领域拓展提供参考。本文对木质短纤维增强聚丙烯复合材料力学性能、热稳定性能以及动态热力学性能进行了较为系统地研究,分析木质短纤维对聚丙烯基体的增强作用机理,并研究在温度、作用力速度、水分等加速材料老化的因素作用下复合材料力学性能的退化程度与退化机理。探索建立弯曲强度、储能模量随时间变化的主曲线,以预测复合材料的长期力学性能。具体研究内容如下:(1)木质短纤维/聚丙烯复合材料的制备与测试表征。针对木质短纤维在聚丙烯中分散性较差以及木质短纤维与聚丙烯界面相容性差的问题,本文采用两步法(挤出-注塑)并使用马来酸酐-聚丙烯共聚物(MAPP)作为增容剂进行木质短纤维/聚丙烯复合材料的制备:首先通过挤出成型的方法制备出木质短纤维含量较高(木质短纤维质量分数为70%)的木质短纤维/聚丙烯混合粒子,然后将木质短纤维/聚丙烯混合粒子、聚丙烯母粒和MAPP粒子按一定质量比混合均匀后喂入注塑机成型。最后对制备的复合材料试样进行力学性能(包括拉伸性能、弯曲性能、耐冲击性能)、热稳定性能(DSC、TGA)以及动态热力学性能(DMA)表征。结果显示木质短纤维能够显着提高聚丙烯基体的强度和刚度,而且复合材料的拉伸强度、杨氏模量、弯曲强度和弯曲模量分别与木质短纤维含量呈线性关系。具体地,拉伸强度和弯曲强度分别比聚丙烯最高增加58.75%和134.46%,杨氏模量和弯曲模量分别比聚丙烯最高增加197.47%和258.25%,证明了制备的复合材料质量比较稳定。但是,随木质短纤维材料含量增加,复合材料的耐冲击性能下降,复合材料的破坏模式由韧性破坏转为脆性破坏。综合考虑聚丙烯与木质短纤维/聚丙烯复合材料的熔融温度、结晶度、初始热降解温度等指标,发现所制备复合材料的热稳定性差异不大,当木质短纤维含量较高时,由于木质短纤维在聚丙烯基体的分散均匀性相对变差,导致界面有效传递应力的作用减弱,其热稳定性略有降低。动态力学分析表明,材料的储能模量随木质短纤维含量的增加而增加,这与静态力学测试结果相符。(2)在温度、弯曲应变率的作用下,复合材料的弯曲行为与长期力学性能。研究材料的长期力学性能,一般采用人工加速材料老化的方法。木质纤维材料增强聚合物复合材料作为一种聚合物基材料,其力学性能具有典型的粘弹性特征,主要受到外界环境温度、湿度和作用力速度等的影响。因此,可以通过改变温度和水分条件等加速材料老化的方法进行复合材料长期力学性能的研究。本文以聚丙烯和木质短纤维/聚丙烯复合材料的三点弯曲实验为例,探索与分析在温度、弯曲应变率的作用下,复合材料弯曲行为的变化与机理,发现弯曲强度与弯曲模量随弯曲应变率的增加而增加,随温度的升高而降低,而且温度越高,木质短纤维对聚丙烯基体的增强作用越显着。更重要的是,弯曲强度随弯曲应变率和温度的变化程度分别与弯曲模量随弯曲应变率和温度的变化程度保持比例关系。证明了时-温叠加原理对木质短纤维/聚丙烯复合材料在非线性粘弹区弯曲行为的适用性,并借助水平移动因子构建弯曲强度、储能模量随时间变化的主曲线,用以预测材料长期的静态和动态力学性能;借助Eyring关于速度过程的一般理论和Arrhenius方程,计算得到材料的活化体积和塑性变形活化能,其中计算得到的聚丙烯的塑性变形活化能数值接近聚丙烯的断键活化能;利用多频模式下的DMA测试结果计算出了材料的表观活化能,评估了材料的耐久性。(3)湿热条件下,材料的吸水行为与力学性能退化。研究聚丙烯和不同木质短纤维含量的复合材料在23°C、60°C、80°C下的吸水行为,通过材料的吸水曲线和数学方法证明了材料的吸水过程符合Fick扩散,或者材料的吸水过程以Fick扩散为主;基于材料吸水过程中的扩散类型和平衡含水率求得扩散系数,从吸水曲线和扩散系数上可以发现,吸水速率随木质短纤维含量的增加和温度的升高而增大,与前面研究报道的木质短纤维增强聚丙烯复合材料吸水过程中的扩散系数相比,本文所制备复合材料吸水过程中扩散系数较小,说明本文所采用的制备方法是可行的;基于现有的预测板材长期吸水行为的模型,求得材料的理论吸水曲线并与实验结果对比,发现使用理论模型的前六项级数可以较好的拟合实验结果,基于表示扩散系数与温度关系的Arrhenius方程型关系式求得其未知参数数值,并用以预测不同温度下的扩散系数;材料在湿热条件下达到有效吸水平衡后,材料的力学性能显着下降,其力学性能退化程度随着平衡含水量增加而增大,而且水分子对材料有明显的塑化作用,通过DMA测试发现,材料达到有效吸水平衡后,其损耗因子增大,界面有效传递应力的作用减弱。基于上述研究,本文揭示了木质短纤维对聚丙烯基体的增强作用机理,以及温度、弯曲应变率对木质短纤维/聚丙烯复合材料力学性能的作用规律与机理;证明了时-温叠加原理对木质短纤维/聚丙烯复合材料在非线性粘弹区弯曲行为的适用性;建立了能够预测材料长期力学性能的弯曲强度、储能模量随时间变化的主曲线;发现了木质短纤维/聚丙烯复合材料的吸水规律,并获得了该材料的吸水模型与扩散系数模型;探究了在湿热老化条件下材料力学性能退化与平衡含水量的关系以及力学性能退化机理。以上研究成果为木质短纤维/聚丙烯复合材料的设计与应用提供了必要的实验和理论支撑,为其他天然纤维增强聚合物复合材料的研究提供参考。
邱平平[5](2021)在《苯胺原位聚合改性木质纤维素/HDPE复合材料性能研究》文中研究表明木塑复合材料(Wood Plastic Composites,WPC)是采用木质材料和塑料加工制备而成的一种绿色、环境友好新型材料,具有强度高、力学性能好、可循环使用及成本低等优势,被广泛应用于建筑材料、室内装饰材料、包装及运输材料等领域。为进一步拓宽木塑复合材料的应用范围、延长其使用寿命并提高其安全性能,对木塑复合材料进行功能化改性成为其研究和应用领域的关键问题。WPC中的木质材料和塑料都是易燃物质,且燃烧时会产生大量的热和烟尘,存在较大的安全隐患,因此,对WPC进行阻燃性能的研究非常必要。由于WPC为绝缘材料,在使用过程中容易产生静电,如能提高木塑复合材料的电导率,不仅可以赋予其抗静电性能,还能够使其具备导电能力和电磁屏蔽效能,这将大幅度提升木塑复合材料的附加值,使之在更多实际环境中得到广泛应用。本文聚焦于上述问题,以制备具有导电性能、电磁屏蔽效能并兼备良好阻燃性能的木塑复合材料为目标。首先将苯胺单体原位聚合在木粉及木质纤维素的表面,探究聚苯胺对木粉及木质纤维素性能的影响;继续使用改性后的木粉、木质纤维素与高密度聚乙烯(HDPE)基体通过转矩流变仪进行熔融共混,再经平板硫化机热压制备木塑复合材料板材。从而利用聚苯胺的导电性能,赋予苯胺原位聚合后的木粉及木质纤维素电磁特性,并以其为主要成分之一,使最终所制木塑复合材料呈现出大幅度改善的导电性能、电磁屏蔽效能和阻燃性能。主要研究内容和结果如下:1)苯胺原位聚合改性木粉(Wood flour)及木质纤维素性能研究:将粉碎后的杨木粉过60目筛,鼓风干燥箱烘干,以杨木粉为原料分别制备(Holocellulose,HC)、α纤维素(α cellulose,α),同时使用购买所得杨木粉制微晶纤维素(Microcrystalline,MCC),采用原位聚合的方法将苯胺单体包覆在木粉及木质纤维素上,其中掺杂剂为磷酸(H3PO4),氧化剂为过硫酸铵(APS)。研究发现,墨绿色导电聚苯胺包覆在了木粉及木质纤维素的表面。傅里叶红外光谱图显示,改性之后木粉及木质纤维素羟基峰值显着降低,木粉及木质纤维素的羟基含量减少,这是由于苯胺与木粉及木质纤维素上的羟基发生接枝反应所导致的。由热重分析数据得出,PHC(Polyaniline holocellulose,PHC)、PMCC(Polyaniline microcrystalline,PMCC)、Pα(Polyaniline α cellulose,Pα)的碳残留率分别为37.38%、36.67%和35.95%,与苯胺改性的木粉相比,碳残留率分别提升了29%、27%和24%。且苯胺改性木质纤维素有更低的降解温度,热降解也更为平缓,同时碳残留率得到了提升。WF、PWF的电导率分别为1.23×10-9、8.7×10-3S/cm,与未改性的木粉相比,PWF的电导率提升了提升了 6个数量级,这表明聚苯胺的加入大大提升了材料的导电性能。PHC、PMCC和Pα的电导率分别为1.08× 10-2S/cm、1.19×10-2S/Cm 和3.99×10-2S/cm,与苯胺改性木粉的电导率相比,苯胺改性木质纤维素有更好的电导率。2)苯胺原位聚合改性木粉及木质纤维素对木塑复合材料性能影响:将苯胺改性后的木粉、木质纤维素与HDPE、MAPE、PE蜡、硬脂酸按一定比例置于转矩流变仪中熔融共混得到块状共混料,再由高速粉碎机粉碎后放入平板硫化机中热压成木塑复合材料板材,探究苯胺改性木粉及木质纤维素制备的木塑复合材性能。结果表明:木粉及木质纤维素制备的WPC拉伸断面塑料拔丝现象得到很好的改善,木粉和木质纤维素粒子拔出也相对较少,WPC界面相容性得到改善。苯胺改性对于整体WPC的拉伸模量和弯曲强度有积极的影响。与未经苯胺改性的木粉制备的WPC相比,经苯胺改性后的木粉制备的WPC碳残留率提升了 187.5%,与苯胺改性木粉制备的WPC相比,碳残留率均有一定程度的下降,且经过苯胺原位聚合改性后的木质纤维素,放热峰变宽,降解更为平缓,表明经苯胺改性木质纤维素制备的WPC有较好的热稳定性,同时在阻燃和抑烟性能也有一定的提升。由苯胺改性综纤维素和α纤维素所制备的WPC的导电性较好,与未改性的木塑复合材料相比,其电导率提升了 5个数量级,达到了半导体材料的标准。矢量网络分析仪的结果表明WPCPHC在辐射频率为8.352GHz时,电磁屏蔽总效能可以达到31.76dB,具有良好的电磁屏蔽效能,且WPCPHC的电磁屏蔽效能主要来自于吸波性能,减少了电磁波的二次污染,达到了电磁屏蔽材料的要求。
王凡铭[6](2021)在《铝粉/木塑复合材料SLS结制件力学性能及微波后处理研究》文中研究指明选择性激光烧结(Selected Laser Sintering,SLS)采用分层叠加的原理,借助于计算机辅助设计,利用粉体的烧结来制造三维实体零件。而开发高性能、高附加值的材料以制备具有良好的尺寸精度及力学性能的SLS制件是该技术发展的关键之一。木塑复合材料是一种新型的SLS材料,因其低成本、高尺寸精度及可降解性等优点,具有广阔的应用前景。但由于烧结过程中木粉与高分子界面结合性差及其非致密堆积的特性而存在的孔隙率高、强度低问题限制其广泛的应用。针对以上问题,本文将微量(0.1%-2%)的微米级铝粉作为增强体加入木塑复合材料中,并针对铝粉/木塑复合粉末进行SLS工艺参数优化;在此基础上,本文将微波后处理工艺应用到铝粉/木塑SLS制件中,以期进一步提高铝粉/木塑SLS制件的力学性能。本文选用聚醚砜树脂(PES)作为高分子基体,利用松木粉和6061铝合金粉末作为填充材料,通过机械混合的方式制备了不同铝粉含量(0.1%-2%)的铝粉/木塑复合粉体,并通过选择性激光烧结制备了铝粉/木塑SLS制件;分析铝粉/木塑复合材料的烧结机理,并制备不同含量的铝粉/木塑SLS制件,对其进行力学测试;通过扫描电子显微镜(SEM)观察复合粉体SLS制件的微观组织形貌。实验结果表明:制件的力学性能随铝粉含量的升高呈现先增大后减小的趋势,而制件的致密度及烧结颈大小的变化规律与其力学性能变化规律相同;当铝粉含量为0.1 wt.%时,力学性能最佳,其抗拉强度及抗弯强度分别增加了 33.9%及130.36%。这可能是由铝粉良好的导热性能及铝粉对激光的反射耦合作用所致。分别对木塑SLS制件及铝粉含量为0.1wt.%的铝粉/木塑SLS制件进行微波处理,并通过微观组织观察分析微波处理对铝粉/木塑复合材料力学性能的强化机理。研究结果表明:微波辐照对纯木塑SLS制件几乎无效,而对铝粉/木塑SLS制件力学性能有明显的提升作用。当微波功率为中火(385W)时,经5s的微波处理后试件的抗拉强度及抗弯强度分别增加了 19.72%及8.6%。通过对断口形貌分析可知:经过微波处理后,制件的断口变得更加致密,PES与木粉及铝粉的相容性也有所改善。这可能是由于微米级金属导体(铝粉)在微波辐照下产生的热效应将近界面区PES基体二次熔化,形成了更好的木粉-铝粉-PES界面结合。为进一步完善铝粉/木塑SLS制件微波处理的工艺参数,通过力学性能测试和微观组织观察,探究不同铝粉含量、微波处理时间、微波功率对铝粉/木塑复合材料制件的影响。实验结果表明,随着三个参数的增加,制件的力学性能均呈现先增大后减小的趋势;进一步将微波后处理的最优工艺参数确定为:当铝粉含量为0.1 wt.%时,中高火(539W)、15s,此时力学性能达到最佳,其抗拉强度为9.9MPa,其增幅达到39.4%;而其抗弯强度为16.8MPa,其增幅为31.25%。利用差示扫描量热仪(DSC)作为选择预热温度的依据,并通过实验确定复合粉体激光烧结最佳的工艺参数。实验证明:适当提高激光功率及预热温度可以增加制件的力学性能。当预热温度为83℃,激光功率为15W时,制件的抗拉强度及抗弯强度分别达到10.6MPa 和 18.3MPa。本文的研究为生物质材料的SLS应用提供可行的方案,并为高分子及其复合材料的激光烧结提供可行的思路,将适量的铝粉加入木塑复合材料,并利用微波-导体放电概念,将微波辐射应用于铝粉/木塑SLS制件后处理中。结果证明,该方法对于SLS制件力学性能有着明显的提升作用。该方法具有低廉的成本及简单的工艺,为SLS可用材料的研发及其后处理技术提供理论依据和基础数据,对促进SLS木塑复合材料的产业化应用具有重要的理论意义和工程价值,也为创新木材高效利用方式探索一条新的途径。
刘婉玉[7](2021)在《原位沉积SiO2改性木粉/聚酰胺6复合材料的制备与表征》文中研究指明以高强度的工程塑料作为聚合物基体与木质纤维复合是制备高性能木塑复合材料(WPC,简称“木塑”)的有效方法。在木塑体系中引入工程塑料,可以将工程塑料的高强度、耐蠕变、耐高温等属性赋予木塑复合材料,从而使其在具有特定性能需求的材料领域中得到应用。然而,木质纤维的热稳定性较低,在与高熔点的工程塑料复合制备木塑过程中,会因加工温度过高而发生热降解,进而导致制品的颜色变深、性能变差。针对上述问题,本文以正硅酸四乙酯(TEOS)为主要原料,通过溶胶-凝胶技术在木粉表面原位沉积一层纳米尺度的SiO2颗粒薄膜,以提高木粉的热稳定性;通过挤出造粒-注塑成型工艺将改性后木粉与聚酰胺6(PA6,亦称“尼龙6”)复合制备PA6基木塑复合材料;同时以PA6作为增强相,选用马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)作为相容剂制备了 PA6/高密度聚乙烯(HDPE)合金基木塑复合材料。探讨了原位沉积SiO2改性提高木粉热稳定性的机理,及其对所制备的木塑复合材料物理、力学等性能的影响。本文主要研究内容和结果如下:(1)原位沉积SiO2改性对木粉热性能的影响及其机理分析。采用TEOS为前驱体通过溶胶-凝胶技术在不同水硅比条件下对木粉进行改性。改性前后木粉的微观形貌、红外光谱、X射线衍射、光电子能谱、热重等性能测试分析结果表明:在没有对木粉的分子结构造成影响的情况下,通过改性在木粉表面原位沉积了一层纳米尺度的SiO2颗粒,尺寸介于10-100nm之间,SiO2颗粒层通过C-O-Si共价键和氢键的方式与木粉结合并牢固地包覆在其表面,提高了木粉的热稳定性。在水硅比为8时,改性木粉的增重率最大,热稳定性能最佳,改性后木粉的起始降解温度相比未处理提高了 29.8℃。(2)改性木粉/PA6复合材料的制备与性能。将水硅比为8条件下原位沉积SiO2改性前后的木粉,在PA6的加工温度下通过挤出-注塑的方式制备了 PA6基木塑复合材料。复合材料表面颜色、加工流变性能、界面性能、力学性能、动态热机械性能、蠕变行为、热性能的测试分析结果表明:由于原位沉积SiO2改性木粉的热稳定性提高,改性体系复合材料的颜色与未改性体系相比更浅。相同木粉添加量下,改性木粉复合材料体系的平衡扭矩降低,拉伸和弯曲性能略有提高,这表明木粉表面的SiO2颗粒层不仅改善了材料的加工性能,并且具有一定的增强作用。但纳米SiO2颗粒层的存在亦在木粉和PA6之间形成了一定的弱界面,使材料的储能模量减小,损耗因子增大,冲击强度降低。随着改性木粉含量的增加,复合材料的拉伸强度和模量分别提高了 45.9%和108%,弯曲强度和模量分别提高了 40.3%和116.7%,材料抵抗蠕变变形的能力增强。(3)改性木粉/PA6/HDPE复合材料的制备与性能。将木粉添加量恒定为30 wt.%,将原位沉积SiO2改性木粉、PA6、HDPE通过挤出-注塑的成型方法制备木粉/PA6/HDPE复合材料,对复合材料进行界面性能、力学性能、动态热机械性能、蠕变行为、热性能测试分析,考察PA6的含量对复合材料性能的影响。结果表明,PA6以微球形态分散在HDPE连续相中,在相容剂MAPE的存在下复合材料内部形成了有效界面。高强度和高模量的PA6提高了复合材料的拉伸和弯曲性能及复合材料抵抗蠕变变形的能力,但冲击强度呈现出先降低后升高的趋势。此外,刚性PA6的添加提高了复合材料储能模量,使损耗因子减小,HDPE链的α松弛向低温偏移而损耗模量基本不变,表明PA6的脱粘在一定程度上有利于HDPE基体发生形变。综上,通过溶胶-凝胶技术制备原位沉积SiO2改性木粉能够有效提高木粉的耐热性能,减缓了木粉与高熔点PA6复合过程中的热降解,为木粉作为填料增强高熔点工程塑料提供了方法学参考。
苏治平[8](2020)在《木质生物质基动态自适应性塑料替代材料的制备与性能研究》文中研究指明在石油基不可降解塑料对生态环境造成的污染越来越严重和世界各国都在加大力度限制塑料使用的国际背景下,发展可持续和可降解聚合物以替代石油基塑料对环境保护和社会可持续发展都具有重大意义。木质生物质是地球上最丰富的可持续天然高分子资源,具有制备塑料替代材料的巨大潜力。然而,木质生物质的结构十分复杂,主要组分纤维素、半纤维素和木质素之间存在复杂的相互作用,且分子内与分子间的强氢键作用使纤维素形成了高结晶性有序结构,导致木质生物质不仅很难溶解,也无法像石油基塑料一样进行热成形加工。本论文以未分离的木质生物质(木粉)、纤维素纸张和微晶纤维素为主要原料,通过将其与动态共价聚合物复合或利用动态共价化学方法对其进行改性,实现了木质生物质的热加工,并将其转化成了多种具有塑料替代潜力的动态自适应性材料,主要包括以下研究内容:(1)利用简单的热压法把木粉和动态亚胺聚合物粉末复合,制备了木粉/动态亚胺聚合物复合材料。首先通过在生物质和动态亚胺聚合物间构建动态氢键及动态亚胺键作用有效改善了两者的界面相容性,使制备的复合材料具有良好的力学性能,其杨氏模量、抗张强度、弯曲模量和弯曲强度分别能够达到1.92GPa、47.1MPa、4.74GPa和73.2MPa。研究和表征复合材料的动态热力学性能、应力松弛行为和自适应性能发现,木粉/动态亚胺聚合物复合材料具有优异的多层复合性能、形状塑造性能、自修复性能和再加工性能。木粉/动态亚胺聚合物复合材料还表现出优异的阻水性、抗水性和热稳定性。另外,动态亚胺键的可逆性还使其具有良好的降解性能和循环利用性能。木粉/动态亚胺聚合物复合材料不仅制备方法简单,而且综合性能优异,有望被应用为石油基塑料及其复合材料的新型替代材料。(2)利用简单的浸渍法把动态亚胺聚合物树脂复合在纸张的纤维网络中制备了纸张/动态亚胺聚合物复合材料。通过在复合材料内部构筑纤维素纤维和动态亚胺聚合物的互穿网络结构,并在两者间构建氢键相互作用,使复合材料表现出优异的力学性能,其抗张强度和杨氏模量分别达到71MPa和3.2GPa。通过研究和表征其动态热力学性能、应力松弛行为和热驱动自适应特性发现,纸张/动态亚胺聚合物复合材料具有良好的多层复合性能、自修复性能和形状塑造性能。纸张/动态亚胺聚合物复合材料还表现出良好的热稳定性和阻水性能、较低的吸水率、优异的抗水性和耐有机溶剂性,同时兼具超高的水蒸气和氧气阻隔性能。另外,其在常温下就能够完全降解在二胺的稀溶液中,且降解产物可以被完全回收利用。这些优异的性能表明纸张/动态亚胺聚合物复合材料可以替代传统石油基塑料作为新型“绿色”包装材料。(3)利用高碘酸钠对微晶纤维素进行氧化处理获得双醛纤维素,通过席夫碱反应使用小分子二胺对其进行交联,制备了纤维素基动态亚胺聚合物。获得的纤维素基动态亚胺聚合物具有良好的力学性能,其抗张强度和杨氏模量分别可以达到46.6MPa和2.87GPa。通过变温红外和分子动力学模拟对其结构进行表征发现,利用二胺对双醛纤维素进行交联能够有效限制纤维素分子间氢键的形成,并在纤维素分子链间引入动态亚胺交联网络,有助于使纤维素基动态亚胺聚合物具有良好的热加工性能。DMA测试结果显示其Tg为153~185℃。应力松弛测试和自适应性能研究结果表明纤维素基动态亚胺聚合物具有良好的自修复和再加工性能。纤维素基动态亚胺聚合物还兼具较高的热降解温度(?300℃)、超低的热膨胀系数(0.1ppmK-1),以及优异的阻水性、抗水性、耐溶剂性和降解性能。另外,通过复合纤维素基动态亚胺聚合物和木粉还可以获得高强度、高模量、低吸水率、高抗水性和可降解的新型木塑复合材料。以上结果表明,纤维素基动态亚胺聚合物不仅可以直接被应用为新型生物质基塑料,而且可以用于制备可持续和可降解的“绿色”复合材料。(4)同样利用高碘酸钠对微晶纤维素进行氧化处理,并将其和植物油基长链二胺聚合,制备了全生物质基动态亚胺聚合物。首先通过改变双醛纤维素的氧化度和动态亚胺网络的交联密度使聚合物的强度和韧性具有良好的可调控性,其杨氏模量、抗张强度和断裂伸长率分别可以在4.7~1320MPa、3.1~33.5MPa和2.5%~108%范围内调控。通过循环拉伸、变温拉伸、变温红外和分子动力学模拟对其力学性能和结构进行表征发现,全生物质基动态亚胺聚合物的强度和韧性主要由其结构中动态亚胺网络和多重动态氢键网络的协同效应所决定。全生物质基动态亚胺聚合物也具有良好的热加工性能、应力松弛行为和自修复性能,其Tg为25~65℃、力学性能的自修复率接近90%。另外,其还表现出超高的热降解温度(473℃)、超低的热膨胀系数(≤0.2ppmK-1)和极低的吸水率(?0.5%),同时其还兼具优异的阻水性、抗水性、耐溶剂性、抗酸碱腐蚀性和降解性能。此外,通过复合全生物质基动态亚胺聚合物和木粉可以制备出力学性能优异、吸水率低、抗水性强、耐酸碱腐蚀和可降解的新一代木塑复合材料。因此,全生物质基动态亚胺聚合物在生物质基塑料和可持续复合材料领域都具有巨大的应用潜力。
王迪[9](2020)在《可膨胀聚苯乙烯基木塑复合材料的阻燃性能研究》文中进行了进一步梳理随着我国综合实力的飞速发展以及人们安全意识的提升,中国各行各业的木塑复合材料的需求量也日益增大,为了解决这一问题,本文以可膨胀型聚苯乙烯和刨花为基体,脲醛树脂或纯丙乳液为包覆乳液,将三聚氰胺磷酸盐(MPP)、次磷酸铝(AHP)、可膨胀石墨(EG)作为阻燃剂引入该体系中,制备了新型木塑复合材料。本文主要进行了四部分工作,详细工作情况如下:(1)本部分工作首先制备了脲醛胶粘剂,并对合成的脲醛胶粘剂进行了 FTIR、固化时间、粘度、DSC表征,证明了该脲醛树脂合成成功及适合应用于本体系中。其次开创了制备木塑复合材料的模具发泡新工艺,制备了不同原料配比的新型木塑复合材料,经过隔声性能、导热性能、力学性能测试评估,优选出综合性能最优的原料配比,该配比为100EPS-UF/50WP。通过表征了极限氧指数、垂直燃烧等级、热失重分析,研究及分析了刨花对木塑复合材料燃烧性能的影响。100EPS-UF/50WP样品极限氧指数达26.3%,垂直燃烧等级通过V-1,热失重中残炭剩余提高到了 8.8%。(2)在优选的配方的基础上,对木塑复合材料进行了单组分阻燃剂(MPP)和双组份(MPP/AHP)阻燃处理。通过极限氧指数、垂直燃烧、锥形量热、热失重测试手段表征了复合材料。单组分阻燃样品WPC/15MPP氧指数为29.7%(±0.3),垂直燃烧通过V-0评级,热总释放量和烟总释放量的有一定幅度的降低。双组份阻燃剂MPP/AHP配比最优为12/3,氧指数为33.5%(±0.2),其热释放比单组分阻燃进一步降低,残炭剩余提高。采用电子扫描显微镜观察了残炭表面并详细地分析了阻燃机理,MPP和AHP在气相阻燃和固相阻燃中共同作用,提高阻燃效率。(3)纯丙乳液作为包覆液制备了无甲醛释放木塑复合材料,采用单组分阻燃剂(MPP)和双组份阻燃剂(MPP/EG)对木塑复合材料进行处理,并对复合材料的极限氧指数、垂直燃烧等级、锥形量热等阻燃性能表征,优选出MPP/EG的最佳比例为1:1,当复合材料到达V-0等级时,最少阻燃剂添加量为10份,极限氧指数为26.9%(±0.2)。其热释放总量、热释放速率、烟释放总量都大幅度的降低。同时复合材料的导热性能、隔声性能、力学性能被测试,最后进行了阻燃机理的探究及分析。阻燃剂使得复合材料的保温性能、冲击性能小幅度的降低,对于静曲强度以及弹性模量有一定的增强作用。(4)对比甲醛树脂和纯丙乳液分别作为包覆乳液的样品的阻燃性能、导热性能和力学性能,分析乳液不同对其性能影响的原因。
朱诗留[10](2020)在《竹炭/聚酰胺6复合材料的制备与性能研究》文中研究指明木塑复合材料(WPC)因植物纤维填料易热降解而无法选用高熔点工程塑料作为基体,限制了其在高强度工程材料领域的发展与应用。因此,本文将废弃竹纤维高温热解制成竹炭(BC),并以之为填料,工程塑料聚酰胺6(PA6)为基体,经熔融共混和注射成型技术制备出低吸水率、高强度、高韧性的PA6/BC复合材料。研究竹炭含量、粒径、炭化温度,助剂处理,聚乙烯基树脂共混改性等调控方式与PA6/BC复合材料的加工流动性、吸水性、尺寸稳定性、热稳定性、熔融结晶及机械性能的关系,揭示不同工艺配方下PA6/BC复合体系界面结合机制与竹炭的增强增韧机理。为工程塑料在WPC领域的应用作出有益探索,也为废弃木/竹等生物质资源的高效利用找到突破口,在材料创新和环境保护方面作出积极作用。现将主要研究结果总结如下:(1)BC与PA6的相容性和增强效果较碳纤维好,可替代或部分替代碳纤维在PA6中的应用。BC的添加改善了 PA6的耐水性和热稳定性,PA6/BC复合材料吸水率和线性热膨胀系数随BC含量的增加而减小,最大降幅分别为46%和50%。BC的添加量在30wt%以内时,有利于改善PA6的加工流动性,熔体指数最大增幅99%。BC在PA6/BC复合体系中具有异相成核作用,有利于促进PA6生成稳定的α晶型,提高复合材料的结晶温度和结晶度。BC粒子在PA6基体中的分散性和浸润性良好,与PA6基体产生范德华力和机械互锁效应,界面结合强度和机械性能增大。PA6/BC复合材料的拉伸/弯曲强度最大增幅为41%和72%,冲击强度最大降幅27%。浸水处理降低了复合材料的尺寸稳定性和机械强度,改善了冲击韧性。(2)高温竹炭具有芳香性和自润滑性,改善了 PA6/BC复合材料的加工流动性,吸水性和尺寸稳定性,熔体指数最大增幅36%,吸水率和线性热膨胀系数最大降幅分别为33%和42%。高温竹炭的比表面积、孔隙率和表面粗糙度较大,与PA6基体的界面相互作用强,PA6熔体流入BC孔隙中形成牢固的界面互锁结构,复合材料的机械性能提升。相较纯PA6,拉伸/弯曲强度最大增幅为51%和72%,冲击强度最大降幅 29%。(3)PA6/BC复合材料的加工流动性、吸水性、结晶性、热学性能、力学性能、尺寸稳定性等不随BC粒径大小而单调变化。小粒径BC的分散性和浸润性较好,易嵌入PA6基体中形成较为稳定的二元结构;PA6熔体易流入大粒径BC的孔隙中形成牢固的机械互锁。大粒径BC增强作用更好,小粒径BC对韧性的负面效应较小。适宜粒径BC进行复配杂化,具有较好的级配效应,达到增强增韧的效果。如200 nm和25 μm的BC复配杂化的PA6/BC200N/BC25M拉伸/弯曲/冲击强度分别增大49%、75%、14%。(4)成核剂WBG-Ⅱ、WNA108在PA6/BC复合体系中具有良好的异相成核能力,促进PA6微晶的生长和晶粒微细化,复合材料的结晶温度和结晶度上升;无机粉体表面处理剂WOT108和加工改性剂WAC802改善了 BC粒子的分散性和浸润性,PA6/BC复合体系的界面相容性和界面结合强度增大。四种助剂的添加均实现了对PA6/BC复合体系的增强增韧,耐水性和尺寸稳定性提升。相较于纯PA6,复合材料拉伸/弯曲/冲击强度分别提高51%~57%、76%~82%、12%~28%,吸水率下降27%~34%,线性热膨胀系数下降27%~37%。(5)MAPE对PA6/BC复合体系具有增容和增强增韧的作用,PA6/BC/MAPE的拉伸/弯曲/冲击强度较纯PA6分别增大33%、61%、30%;吸水率和线性热膨胀系数分别降低30%和18%。LDPE、HDPE、UHMWPE与PA6界面相容性差,界面间隙和相分离明显。利用LDPE、HDPE、UHMWPE进行共混改性的复合材料拉伸/弯曲/冲击强度较纯PA6分别下降20%~36%、16%~39%、3%~18%,吸水率下降53%~64%。
二、木塑复合材料性能研究的关键问题(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、木塑复合材料性能研究的关键问题(论文提纲范文)
(1)环保型聚乳酸木塑复合材料的制备及其在户外家具中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究发展现状 |
1.2.1 国内户外家具研究现状 |
1.2.2 国内木塑复合材料在户外家具中的研究现状 |
1.2.3 国内木塑家具连接方式研究现状 |
1.2.4 国外环保型木塑复合材料在户外家具中的研究现状 |
1.3 本课题研究内容与方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.3.3 技术路线 |
1.4 课题研究的目的与意义 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究意义 |
2 户外家具分析 |
2.1 户外家具的概念 |
2.2 户外家具材料的选择 |
2.2.1 环境相容材料 |
2.2.2 可降解材料 |
2.2.3 可再循环使用的材料 |
2.3 色彩与功能分析 |
2.3.1 色彩分析 |
2.3.2 户外家具的功能 |
2.4 户外家具的特点 |
2.4.1 材料功能化 |
2.4.2 造型多样化 |
2.4.3 组装简单化 |
2.4.4 结构安全化 |
2.4.5 环境一体化 |
2.5 户外家具环保性 |
2.6 本章小结 |
3 环保型聚乳酸木塑复合材料户外家具设计属性研究 |
3.1 环保型聚乳酸木塑复合材料的制备与性能分析 |
3.1.1 试验部分 |
3.1.2 性能检测与分析 |
3.1.3 结论 |
3.2 环保型聚乳酸木塑复合材料设计属性分析 |
3.2.1 物理力学性能 |
3.2.2 老化性能 |
3.2.3 加工性能 |
3.2.4 环保性能 |
3.3 环保型聚乳酸木塑复合材料属性与户外家具特点适配性分析 |
3.4 本章小结 |
4 环保型聚乳酸木塑复合材料在户外家具中设计要素研究 |
4.1 功能要素 |
4.1.1 以“人”为主体 |
4.1.2 以“物”为主体 |
4.2 造型要素 |
4.2.1 形态设计 |
4.2.2 环保型木塑色彩的可变性 |
4.2.3 肌理与质地的多样性 |
4.3 结构要素 |
4.3.1 结构形式 |
4.3.2 对户外家具结构优化设想 |
4.4 本章小结 |
5 环保型聚乳酸木塑户外家具设计实践 |
5.1 设计原则 |
5.2 公共户外家具 |
5.2.1 设计定位 |
5.2.2 公共区户外家具设计实践 |
5.3 庭院户外家具 |
5.3.1 设计定位 |
5.3.2 庭院区户外家具设计实践 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间成果 |
致谢 |
(2)杨木纤维/聚丙烯复合材料协效阻燃性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 木塑复合材料概述 |
1.1.1 木塑复合材料应用及特点 |
1.1.2 木塑复合材料存在问题及发展方向 |
1.2 常用阻燃剂及阻燃方法 |
1.2.1 磷系阻燃剂 |
1.2.2 硼系阻燃剂 |
1.2.3 硅系阻燃剂 |
1.3 木塑复合材料的阻燃研究 |
1.3.1 木塑复合材料阻燃研究现状 |
1.3.2 木塑复合材料阻燃机理 |
1.3.3 木塑复合材料阻燃研究存在的问题 |
1.4 本研究目的及研究内容 |
1.4.1 研究目的与意义 |
1.4.2 研究思路及研究内容 |
1.4.3 论文构成及创新点 |
2 APP/BZ复配阻燃木塑复合材料性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验设备和仪器 |
2.2.3 阻燃木塑复合材料的制备 |
2.2.4 性能测试和表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 阻燃性能分析 |
2.3.2 锥形量热分析 |
2.3.3 热降解分析 |
2.3.4 残炭形貌及微观形貌分析 |
2.3.5 力学性能分析 |
2.3.6 断面形貌分析 |
2.4 本章小结 |
3 纳米SiO_2/APP/BZ协效阻燃木塑复合材料性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验原料和设备 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 实验设备和仪器 |
3.2.3 阻燃木塑复合材料的制备 |
3.2.4 性能测试和表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 阻燃性能分析 |
3.3.2 锥形量热分析 |
3.3.3 热降解分析 |
3.3.4 复合材料燃烧残炭形貌及微观形貌 |
3.3.5 复合材料的力学性能 |
3.4 本章小结 |
4 改性APP/改性纳米SiO_2/BZ木塑复合材料性能及协效阻燃机理研究 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 实验设备和仪器 |
4.2.3 KH-550表面改性APP和纳米SiO_2 |
4.2.4 改性APP/改性纳米SiO_2/BZ阻燃木塑复合材料的制备 |
4.2.5 性能检测和表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 红外光谱分析 |
4.3.2 力学性能分析 |
4.3.3 复合材料断面形貌分析 |
4.3.4 木塑复合材料物理性能 |
4.3.5 阻燃机理分析 |
4.4 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间的主要学术成果 |
致谢 |
(3)PLA/苎麻骨纤维复合材料制备及FDM3D打印应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 3D打印技术 |
1.2.1 常见的3D打印技术 |
1.2.2 3D打印国内外研究现状 |
1.3 3D耗材及FDM打印技术 |
1.3.1 3D打印有机耗材及特点 |
1.3.2 3D打印木塑复合耗材及特点 |
1.3.3 FDM打印技术及其打印设备 |
1.4 研究目的与意义 |
1.5 主要研究内容及方法 |
2 PLA/苎麻骨复合材料的制备与优化 |
2.1 引言 |
2.2 试验材料与方法 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 制样设备与仪器 |
2.2.3 试验设计与分析方法 |
2.3 试验结果与分析 |
2.3.1 苎麻骨质量分数对PLA/苎麻骨复合材料的力学性能影响 |
2.3.2 粒度对PLA/苎麻骨复合材料的力学性能影响 |
2.3.3 甘油质量分数对PLA/苎麻骨复合材料的力学性能影响 |
2.3.4 基于响应面试验优化力学性能 |
2.3.5 红外光谱分析 |
2.4 本章小结 |
3 PLA/苎麻骨复合线材的制备与表征 |
3.1 引言 |
3.2 试验方法与性能表征 |
3.2.1 试验材料 |
3.2.2 试验设备 |
3.2.3 PLA/苎麻骨复合线材的制备 |
3.2.4 PLA/苎麻骨复合材料性能表征 |
3.3 试验结果与分析 |
3.3.1 预处理方法对试件力学性能的影响 |
3.3.2 红外光谱分析 |
3.3.3 复合线材材质热稳定分析 |
3.4 本章小结 |
4 PLA/苎麻骨线材3D打印工艺参数分析与实践 |
4.1 引言 |
4.2 3D打印工艺材料与方法 |
4.3 试验结果与分析 |
4.3.1 填充率对试件性能的影响 |
4.3.2 层高对性能的影响 |
4.3.3 打印速度对性能的影响 |
4.3.4 打印温度对性能的影响 |
4.4 3D打印作品设计与实现 |
4.4.1 作品设计与打印实践 |
4.4.2 3D打印作品的耐酸碱腐蚀性试验与分析 |
4.5 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间的主要学术成果 |
致谢 |
(4)木质短纤维/聚丙烯复合材料的力学性能与耐久性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 木质短纤维增强聚合物复合材料概述 |
1.3 木质短纤维增强聚合物复合材料耐久性研究概况 |
1.4 纤维-聚合物界面表征方法研究进展 |
1.4.1 传统的纤维-聚合物界面表征方法 |
1.4.2 纤维-聚合物界面的现代表征技术 |
1.4.3 木质短纤维-聚合物界面表征方法 |
1.5 聚合物基复合材料的粘弹性与时-温叠加原理研究 |
1.5.1 聚合物基复合材料的粘弹性研究 |
1.5.2 聚合物基复合材料的时-温叠加原理研究 |
1.6 湿热作用下天然纤维-聚合物复合材料力学性能退化研究 |
1.6.1 聚合物基复合材料的吸湿机理 |
1.6.2 湿热环境对天然纤维复合材料力学性能的影响 |
1.7 论文的研究意义与研究内容 |
1.7.1 论文的研究意义 |
1.7.2 论文主要研究内容 |
第二章 木质短纤维/聚丙烯复合材料的制备与测试 |
2.1 木质短纤维/聚丙烯复合材料的制备 |
2.1.1 原料选择 |
2.1.2 木质短纤维/聚丙烯混合粒子的制备 |
2.1.3 木质短纤维/聚丙烯复合材料注塑成型 |
2.2 试验仪器与设备 |
2.3 木质短纤维/聚丙烯复合材料形态与结构表征 |
2.3.1 X射线衍射测试 |
2.3.2 木质短纤维/聚丙烯复合材料试样尺寸的测量 |
2.3.3 微观形貌SEM观察 |
2.4 木质短纤维/聚丙烯复合材料静态力学性能测试与表征 |
2.4.1 拉伸性能测试与表征 |
2.4.2 弯曲性能测试与表征 |
2.4.3 冲击性能测试与表征 |
2.5 木质短纤维/聚丙烯复合材料热稳定性与热力学性质表征 |
2.5.1 差示扫描量热法 |
2.5.2 热重分析 |
2.5.3 动态热机械分析 |
2.6 木质短纤维/聚丙烯复合材料的吸水试验 |
2.7 本章小结 |
第三章 木质短纤维/聚丙烯复合材料的力学性质与热稳定性研究 |
3.1 木质短纤维对聚丙烯结晶结构的影响 |
3.2 木质短纤维含量对复合材料力学行为的影响 |
3.2.1 木质短纤维含量与复合材料界面作用及拉伸性能的关系 |
3.2.2 木质短纤维含量对复合材料弯曲行为及破坏模式的影响 |
3.2.3 木质短纤维含量与复合材料韧性的关系 |
3.3 不同木质短纤维含量复合材料的热稳定性能研究 |
3.3.1 差示扫描量热分析 |
3.3.2 热重分析 |
3.3.3 动态热机械分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 木质短纤维/聚丙烯复合材料的弯曲行为与耐久性 |
4.1 温度和弯曲应变率对木质短纤维/聚丙烯复合材料弯曲性能的影响 |
4.1.1 弯曲应变率的影响 |
4.1.2 温度的影响 |
4.2 时-温叠加原理在材料非线性粘弹区的应用 |
4.2.1 时-温等效原理对材料非线性粘弹区弯曲行为的适用性 |
4.2.2 时-温叠加原理对材料非线性粘弹区弯曲强度的适用性 |
4.2.3 储能模量主曲线的构建 |
4.3 Arrhenius活化能与材料耐久性的评估 |
4.4 本章小结 |
第五章 木质短纤维/聚丙烯复合材料的吸水和湿热老化行为 |
5.1 聚丙烯树脂和木质短纤维/聚丙烯复合材料吸水行为 |
5.1.1 材料的吸水过程描述 |
5.1.2 扩散速率的确定与吸水模型的构建 |
5.2 含水率对复合材料尺寸的影响 |
5.3 平衡含水率与复合材料力学性能的关系 |
5.3.1 平衡含水率对复合材料静态力学的影响 |
5.3.2 含水率对复合材料试样动态力学性能的影响 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 主要创新点 |
6.3 不足与展望 |
参考文献 |
攻读博士期间的研究成果 |
致谢 |
(5)苯胺原位聚合改性木质纤维素/HDPE复合材料性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 木塑复合材料 |
1.1.1 木塑复合材料加工方式概述 |
1.1.2 木塑复合材料功能化研究现状 |
1.1.3 木塑复合材料阻燃性能研究 |
1.1.4 木塑复合材料导电性能研究 |
1.1.5 木塑复合材料电磁屏蔽效能研究 |
1.2 聚苯胺复合材料研究进展 |
1.2.1 聚苯胺的结构 |
1.2.2 聚苯胺的复合方法 |
1.2.3 掺杂态聚苯胺导电机制 |
1.2.4 聚苯胺导电性能与结构之间的关系 |
1.2.5 聚苯胺复合材料的应用 |
1.2.6 聚苯胺在木材领域的应用 |
1.3 本论文研究意义、主要内容、创新点和技术路线 |
1.3.1 研究意义 |
1.3.2 主要内容 |
1.3.3 创新点 |
1.3.4 技术路线 |
2 实验材料与方法 |
2.1 实验试剂及仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器及设备 |
2.2 性能表征 |
2.2.1 微观形貌测试 |
2.2.2 静态力学测试 |
2.2.3 动态粘弹性能测试 |
2.2.4 短期蠕变测试 |
2.2.5 傅里叶红外光谱 |
2.2.6 热重分析 |
2.2.7 锥形量热仪测试 |
2.2.8 X-射线衍射分析 |
2.2.9 电导率测试 |
2.2.10 电磁屏蔽效能测试 |
3 苯胺原位聚合改性木粉及木质纤维素性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 综纤维素的制备 |
3.2.2 α纤维素的制备 |
3.2.3 苯胺原位聚合改性木粉的制备 |
3.2.4 苯胺原位聚合改性木质纤维素的制备 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 苯胺改性木粉及木质纤维素微观形貌分析 |
3.3.2 苯胺改性木粉及木质纤维素元素能谱图 |
3.3.3 苯胺改性木粉及木质纤维素傅里叶红外光谱分析 |
3.3.4 苯胺改性木粉及木质纤维素热重分析 |
3.3.5 苯胺改性木粉及木质纤维素X-射线衍射分析 |
3.3.6 苯胺改性木粉及木质纤维素电导率分析 |
3.4 本章小结 |
4 苯胺原位聚合改性木粉及木质纤维素制备WPC性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验方法 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 微观形貌分析 |
4.3.2 静态力学性能分析 |
4.3.3 动态热机械性能分析 |
4.3.4 短期蠕变性能 |
4.3.5 傅里叶红外光谱分析 |
4.3.6 热重分析 |
4.3.7 阻燃性能分析 |
4.3.8 X-射线衍射分析 |
4.3.9 电导率分析 |
4.3.10 电磁屏蔽效能分析 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
附件 |
(6)铝粉/木塑复合材料SLS结制件力学性能及微波后处理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题来源和研究目的 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 研究目的 |
1.2 选择性激光烧结技术研究 |
1.2.1 选择性激光烧结技术的原理及特点 |
1.2.2 选择性激光烧结技术研究现状 |
1.2.3 选择性激光烧结技术发展趋势 |
1.3 选择性激光烧结木塑复合材料研究现状 |
1.3.1 选择性激光烧结可用材料概述 |
1.3.2 选择性激光烧结木塑复合材料存在问题 |
1.3.3 选择性激光烧结木塑复合材料力学性能提升途径 |
1.4 选择性激光烧结制件后处理研究现状 |
1.4.1 选择性激光烧结材料后处理概述 |
1.4.2 木塑复合材料后处理概述及发展现状 |
1.4.3 微波后处理 |
1.5 本文的研究内容 |
2 铝粉/木塑复合材料制备及实验方法 |
2.1 引言 |
2.2 实验原材料及粉末制备 |
2.2.1 实验原材料 |
2.2.2 复合粉末的制备与表征 |
2.3 制件烧结及力学性能测试的试验设备及方法 |
2.3.1 试验设备 |
2.3.2 制件烧结方法 |
2.3.3 力学性能测试方法 |
2.4 微波后处理实验 |
2.4.1 微波后处理试验设备 |
2.4.2 微波试验参数 |
2.5 本章小结 |
3 铝粉含量对木塑复合材料SLS制件力学性能影响 |
3.1 引言 |
3.2 力学性能测试及断口形貌分析 |
3.2.1 SLS制件的制备及力学性能实验 |
3.2.2 断口微观形貌表征 |
3.3 铝粉对SLS制件力学性能的影响机理分析 |
3.3.1 铝粉/木塑复合粉末激光烧结机理分析 |
3.3.2 铝粉对木塑复合材料烧结过程的影响分析 |
3.3.3 铝粉/木塑复合材料SLS制件的断裂过程分析 |
3.4 本章小结 |
4 微波后处理对铝粉/木塑力学性能及微观组织影响 |
4.1 引言 |
4.2 微波后处理预实验分析 |
4.3 微波处理对木塑及铝粉/木塑复合材料的影响 |
4.3.1 微波辐照对木塑及铝粉/木塑复合材料力学性能的影响 |
4.3.2 微波辐照对木塑及铝粉/木塑复合材料微观结构的影响 |
4.3.3 微波辐照对木塑及铝粉/木塑复合材料的作用机理 |
4.4 微波处理工艺参数对铝粉/木塑复合力学性能影响 |
4.4.1 不同铝粉含量下微波对铝粉/木塑复合材料力学性能的影响 |
4.4.2 处理时间对铝粉/木塑复合材料力学性能及其微观组织影响 |
4.4.3 微波功率对铝粉/木塑复合材料力学性能及其微观组织影响 |
4.4.4 微波工艺参数对铝粉/木塑强化机理的影响 |
4.5 本章小结 |
5 铝粉/木塑复合材料SLS工艺参数影响规律研究 |
5.1 引言 |
5.2 DSC实验及预热温度的设计 |
5.3 铝粉/木塑复合材料SLS工艺参数研究 |
5.3.1 预热温度及工艺参数实验设计 |
5.3.2 工艺参数对制件的力学性能的影响 |
5.3.3 工艺参数对制件外观及微观结构的影响 |
5.4 工艺参数对铝粉/木塑复合材料力学性能影机理分析 |
5.4.1 预热温度及激光功率对制件力学性能影响机理分析 |
5.4.2 其它加工参数分析与设置依据 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
东北林业大学硕士学位论文修改情况确认表 |
(7)原位沉积SiO2改性木粉/聚酰胺6复合材料的制备与表征(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 木塑复合材料概述 |
1.2.1 通用塑料基木塑复合材料 |
1.2.2 工程塑料基木塑复合材料 |
1.2.3 聚合物合金基木塑复合材料 |
1.2.4 木塑复合材料的界面相容性 |
1.3 溶胶-凝胶技术及应用 |
1.3.1 溶胶-凝胶技术简介 |
1.3.2 溶胶-凝胶技术在木材改性中的应用 |
1.3.3 溶胶-凝胶技术在天然纤维改性中的应用 |
1.4 研究意义和主要内容 |
1.4.1 研究意义 |
1.4.2 主要内容 |
2 原位沉积SiO_2改性木粉及其热稳定性 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 主要实验仪器及设备 |
2.2.3 改性木粉的制备 |
2.2.4 性能测试方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 表面微观形貌分析 |
2.3.2 增重率分析 |
2.3.3 改性木粉的化学结构分析 |
2.3.4 改性木粉的热稳定性分析 |
2.4 本章小结 |
3 改性木粉/聚酰胺6复合材料的制备与性能 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 主要实验仪器及设备 |
3.2.3 复合材料的制备 |
3.2.4 性能测试方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 颜色分析 |
3.3.2 加工流变分析 |
3.3.3 断面形貌分析 |
3.3.4 力学性能分析 |
3.3.5 动态热机械性能分析 |
3.3.6 蠕变分析 |
3.3.7 热稳定性分析 |
3.4 本章小结 |
4 改性木粉/聚酰胺6/高密度聚乙烯复合材料的制备与性能 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 主要实验仪器及设备 |
4.2.3 复合材料的制备 |
4.2.4 性能测试方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 断面形貌分析 |
4.3.2 力学性能分析 |
4.3.3 动态热机械性能分析 |
4.3.4 蠕变分析 |
4.3.5 热稳定性分析 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
东北林业大学学术硕士学位论文修改情况确认表 |
(8)木质生物质基动态自适应性塑料替代材料的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
英文缩略表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 生物塑料简述 |
1.2.1 石油基可生物降解塑料 |
1.2.2 生物基不可生物降解塑料 |
1.2.3 生物基可生物降解塑料 |
1.3 木质生物质基塑料替代材料 |
1.3.1 木塑复合材料 |
1.3.2 纸基复合材料 |
1.3.3 纳米纤维素基材料 |
1.3.4 木质生物质基改性和衍生聚合物 |
1.4 动态共价聚合物的研究进展 |
1.4.1 动态共价化学的基本理论 |
1.4.1.1 动态共价化学的反应类型 |
1.4.1.2 动态共价键促使聚合物分子链重构的机理 |
1.4.2 动态共价聚合物的合成和性能 |
1.4.3 动态共价聚合物的应用 |
1.4.3.1 自适应性锂盐/纳米材料-动态共价聚合物复合材料 |
1.4.3.2 可修复和可循环利用的碳纤维织物增强复合材料 |
1.4.3.3 其他应用 |
1.5 基于动态共价化学的木质生物质基材料的研究进展 |
1.5.1 木质生物质基动态共价聚合物 |
1.5.1.1 木素衍生物基动态共价聚合物 |
1.5.1.2 半纤维素衍生物基动态共价聚合物 |
1.5.1.3 木素基动态共价聚合物 |
1.5.2 木质生物质/动态共价聚合物复合材料 |
1.5.2.1 纳米纤维素/动态共价聚合物复合材料 |
1.5.2.2 纸张/动态共价聚合物复合材料 |
1.6 本论文的研究意义和研究内容 |
1.6.1 研究意义 |
1.6.2 研究内容 |
第二章 自适应性木粉/动态亚胺聚合物复合材料的制备和性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 原料和试剂 |
2.2.2 动态亚胺聚合物的合成和表征 |
2.2.2.1 动态亚胺聚合物的合成 |
2.2.2.2 动态亚胺聚合物的表征 |
2.2.3 木粉的氧化改性和表征 |
2.2.3.1 氧化木粉的制备 |
2.2.3.2 氧化木粉的表征 |
2.2.4 WP/PI复合材料的制备和表征 |
2.2.4.1 WP/PI复合材料的制备 |
2.2.4.2 WP/PI复合材料的表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 PI的化学结构、Tg和力学性能 |
2.3.2 WP/PI复合材料的结构和形貌 |
2.3.3 WP/PI复合材料的力学性能 |
2.3.4 WP/PI复合材料的动态热力学性能和T_g |
2.3.5 WP/PI复合材料的多层复合性能 |
2.3.6 WP/PI复合材料的形状塑造性能 |
2.3.7 WP/PI复合材料的自修复性能 |
2.3.8 WP/PI复合材料的再加工性能 |
2.3.9 WP/PI复合材料的热稳定性 |
2.3.10 WP/PI复合材料的阻水性和抗水性 |
2.3.11 WP/PI复合材料的降解和回收利用性能 |
2.4 本章小结 |
第三章 自适应性纸张/动态亚胺聚合物复合材料的制备和性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 原料和试剂 |
3.2.2 动态亚胺聚合物的合成和表征 |
3.2.2.1 动态亚胺聚合物的合成 |
3.2.2.2 动态亚胺聚合物的表征 |
3.2.3 PPCs的制备和表征 |
3.2.3.1 PPCs的制备 |
3.2.3.2 PPCs的表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 PPCs的结构设计 |
3.3.2 PPCs的结构和形貌 |
3.3.3 PPCs的力学性能 |
3.3.4 PPCs的分子动力学模拟表征 |
3.3.5 PPCs的动态热力学性能和T_g |
3.3.6 PPCs的多层复合性能 |
3.3.7 PPCs的自修复性能 |
3.3.8 PPCs形状塑造性能 |
3.3.9 PPCs的气体阻隔性能和水通量 |
3.3.10 PPCs的热稳定性 |
3.3.11 PPCs的阻水性、吸水率、抗水性和耐有机溶剂性 |
3.3.12 PPCs的降解和回收利用性能 |
3.4 本章小结 |
第四章 自适应性纤维素基动态亚胺聚合物的制备、表征和应用研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 原料和试剂 |
4.2.2 双醛纤维素的制备和表征 |
4.2.2.1 双醛纤维素的制备 |
4.2.2.2 双醛纤维素的表征 |
4.2.3 Cell-PI的制备和表征 |
4.2.3.1 Cell-PI的制备 |
4.2.3.2 Cell-PI的表征 |
4.2.4 Cell-PI在木塑复合材料中的应用 |
4.2.4.1 木粉的表面化学改性 |
4.2.4.2 Wood/Cell-PI复合材料的制备和表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 双醛纤维素的结构和形貌 |
4.3.2 Cell-PI的结构设计 |
4.3.3 Cell-PI的结构和形貌 |
4.3.4 Cell-PI的力学性能 |
4.3.5 Cell-PI的变温红外表征 |
4.3.6 Cell-PI的分子动力学模拟表征 |
4.3.7 Cell-PI的动态热力学性能和T_g |
4.3.8 Cell-PI的自修复性能 |
4.3.9 Cell-PI的再加工性能 |
4.3.10 Cell-PI的热稳定性和热膨胀系数 |
4.3.11 Cell-PI的水接触角、阻水性、吸水率、抗水性和耐有机溶剂性 |
4.3.12 Cell-PI的降解性能 |
4.3.13 Cell-PI在木塑复合材料中的应用 |
4.3.13.1 OWP和 AWP的形貌和结构 |
4.3.13.2 Wood/Cell-PI复合材料的结构和形貌 |
4.3.13.3 Wood/Cell-PI复合材料的力学性能 |
4.3.13.4 Wood/Cell-PI复合材料的动态热力学性能和T_g |
4.3.13.5 Wood/Cell-PI复合材料的热稳定性 |
4.3.13.6 Wood/Cell-PI复合材料的吸水率、抗水性和降解性能 |
4.4 本章小结 |
第五章 自适应性全生物质基动态亚胺聚合物的制备、表征和应用研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 原料和试剂 |
5.2.2 双醛纤维素的制备和表征 |
5.2.2.1 双醛纤维素的制备 |
5.2.2.2 双醛纤维素的表征 |
5.2.3 Bio-PI的制备和表征 |
5.2.3.1 Bio-PI的制备 |
5.2.3.2 Bio-PI的表征 |
5.2.4 Bio-PI在木塑复合材料中的应用 |
5.2.4.1 木粉的表面化学改性 |
5.2.4.2 Wood/Bio-PI复合材料的制备和表征 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 双醛纤维素的结构和形貌 |
5.3.2 Bio-PI的结构设计 |
5.3.3 Bio-PI的结构和形貌 |
5.3.4 Bio-PI的力学性能 |
5.3.5 Bio-PI的循环拉伸和变温拉伸性能 |
5.3.6 Bio-PI的变温红外表征 |
5.3.7 Bio-PI的分子动力学模拟表征 |
5.3.8 Bio-PI的动态热力学性能和T_g |
5.3.9 Bio-PI的自修复性能 |
5.3.10 Bio-PI的热稳定和热膨胀系数 |
5.3.11 Bio-PI的水接触角、阻水性、抗水性、耐有机溶剂性和耐酸碱性 |
5.3.12 Bio-PI的降解性能 |
5.3.13 Bio-PI在木塑复合材料中的应用 |
5.3.13.1 Wood/Bio-PI复合材料的结构和形貌 |
5.3.13.2 Wood/Bio-PI复合材料的力学性能 |
5.3.13.3 Wood/Bio-PI复合材料的动态热力学性能和T_g |
5.3.13.4 Wood/Bio-PI复合材料的热稳定性 |
5.3.13.5 Wood/Bio-PI复合材料的吸水率、抗水性、耐酸碱性和降解性能 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
一、结论 |
二、本论文的创新之处 |
三、对未来工作的展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(9)可膨胀聚苯乙烯基木塑复合材料的阻燃性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 木塑复合材料简介及国内外发展状况 |
1.2.1 简介 |
1.2.2 木塑复合材料国内发展状况 |
1.2.3 木塑复合材料国外发展状况 |
1.3 木塑复合材料常用阻燃剂及阻燃机理 |
1.3.1 含卤阻燃剂 |
1.3.2 磷系阻燃剂 |
1.3.3 硼系阻燃剂 |
1.3.4 膨胀型阻燃剂 |
1.3.5 金属氢氧化物阻燃剂 |
1.4 木塑复合材料阻燃研究进展 |
1.5 本课题新型木塑复合材料简介 |
1.5.1 可膨胀聚苯乙烯(EPS) |
1.5.2 刨花(WP) |
1.5.3 WPC制备方式 |
1.5.4 阻燃处理方法及阻燃途径 |
1.6 本课题的主要研究内容 |
1.7 本课题的研究目的及意义 |
1.8 本课题创新点 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验设备及仪器 |
2.3 实验制备 |
2.3.1 脲醛树脂(UF)的制备 |
2.3.2 新型木塑复合材料的制备 |
2.4 样品性能测试及表征 |
2.4.1 极限氧指数测试(LOI) |
2.4.2 垂直燃烧等级测试(UL-94) |
2.4.3 热失重分析(DTG) |
2.4.4 锥形量热测试(CONE) |
2.4.5 电子扫描显微镜测试(SEM) |
2.4.6 力学性能测试 |
2.4.7 隔热保温性能测试 |
2.4.8 隔声性能测试分析 |
2.4.9 傅里叶变换红外光谱分析(FTIR) |
2.4.10 脲醛树脂的粘度测试 |
2.4.11 脲醛树脂的固化时间测试 |
2.4.12 脲醛树脂的差式扫描量热分析(DSC) |
第三章 新型木塑复合材料制备、配方优选及阻燃研究 |
3.1 引言 |
3.2 脲醛树脂性能表征 |
3.2.1 脲醛树脂合成表征(FTIR) |
3.2.2 脲醛树脂固化时间表征 |
3.2.3 脲醛树脂粘度表征 |
3.2.4 脲醛树脂固化晗变表征 |
3.3 新型木塑复合材料的制备 |
3.4 新型木塑复合材料的多功能性研究 |
3.4.1 新型木塑复合材料的力学表征 |
3.4.2 新型木塑复合材料的隔热性能表征 |
3.4.3 新型木塑复合材料的隔声性能表征 |
3.5 新型木塑复合材料的燃烧性能表征 |
3.5.1 新型木塑复合材料的极限氧指数和垂直燃烧测试 |
3.5.2 新型木塑复合材料的热稳定分析 |
3.5.3 新型木塑复合材料的燃烧机理分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 MPP/AHP阻燃EPS基木塑复合材料 |
4.1 引言 |
4.2 阻燃木塑复合材料的制备与表征 |
4.2.1 样品的制备 |
4.2.2 WPC的极限氧指数和垂直燃烧测试 |
4.2.3 WPC的锥形量热表征及分析 |
4.2.4 WPC的残炭SEM表征及分析 |
4.2.5 WPC的热稳定性表征及分析 |
4.2.6 WPC的力学性能表征及分析 |
4.3 WPC/MPP/AHP的燃烧过程机理分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 环保型WPC阻燃性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 环保型阻燃WPC制备及配方优选 |
5.2.1 环保型阻燃WPC样品的制备 |
5.2.2 环保型阻燃WPC/MPP/EG样品配方优选(LOI,UL-94) |
5.3 环保型阻燃WPC/MPP/EG配方精简及性能表征 |
5.3.1 WPC/MPP/EG样品的制备 |
5.3.2 WPC/MPP/EG样品的极限氧指数和垂直燃烧测试 |
5.3.3 WPC/MPP/EG样品的锥形量热表征 |
5.3.4 WPC/MPP/EG样品的热稳定分析 |
5.4 WPC/MPP/EG样品的阻燃机理分析 |
5.5 WPC/MPP/EG样品的力学性能表征 |
5.6 WPC/MPP/EG样品的隔热保温性能表征 |
5.7 本章小结 |
第六章 有醛/无醛WPC板材的各性能对比 |
6.1 引言 |
6.2 阻燃性能对比 |
6.3 力学性能对比 |
6.4 隔热性能对比 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论 |
7.1 结论 |
7.2 本课题的不足及展望 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表过的学术论文 |
作者及导师介绍 |
附件 |
(10)竹炭/聚酰胺6复合材料的制备与性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 填充改性聚合物复合材料 |
1.2.1 填充改性聚合物复合材料产生的背景与意义 |
1.2.2 填充改性聚合物复合材料的方法与机理 |
1.2.3 填充改性聚合物复合材料的界面理论 |
1.2.4 填充改性聚合物用填料的选用 |
1.3 聚酰胺6共混改性研究进展 |
1.3.1 聚酰胺6的合成、性能与应用 |
1.3.2 聚酰胺6的共混改性研究 |
1.4 生物质炭的制备及其在聚合物中的应用 |
1.4.1 生物质炭的制备 |
1.4.2 生物质炭在聚合物中的应用 |
1.4.2.1 生物质炭/聚烯烃复合材料 |
1.4.2.2 生物质炭/可降解聚合物复合材料 |
1.4.2.3 其他 |
1.5 选题的目的和意义 |
1.6 研究内容与技术路线 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 技术路线 |
第二章 不同炭化温度竹炭/聚酰胺6复合材料的制备与性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验设备 |
2.2.3 试样制备 |
2.2.4 性能测试与表征 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 不同炭化温度PA6/BC复合材料的界面形貌及结合机理分析 |
2.3.2 不同炭化温度PA6/BC复合材料的熔体流动速率分析 |
2.3.3 不同炭化温度PA6/BC复合材料的吸水性分析 |
2.3.4 不同炭化温度PA6/BC复合材料的XRD分析 |
2.3.5 不同炭化温度PA6/BC复合材料的热学性能分析 |
2.3.6 不同炭化温度PA6/BC复合材料的力学性能分析 |
2.3.7 不同炭化温度PA6/BC复合材料的热力学分析 |
2.4 讨论 |
2.5 小结 |
第三章 不同含量竹炭/聚酰胺6复合材料的制备与性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验设备 |
3.2.3 试样制备 |
3.2.4 性能测试与表征 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 不同含量PA6/BC复合材料的界面形貌及结合机理分析 |
3.3.2 不同含量PA6/BC复合材料的熔体流动速率分析 |
3.3.3 不同含量PA6/BC复合材料的吸水性分析 |
3.3.4 不同含量PA6/BC复合材料的XRD分析 |
3.3.5 不同含量PA6/BC复合材料的热学性能分析 |
3.3.6 不同含量PA6/BC复合材料的力学性能分析 |
3.3.7 不同含量PA6/BC复合材料的热力学分析 |
3.4 讨论 |
3.5 小结 |
第四章 不同粒径竹炭/聚酰胺6复合材料的制备与性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 实验设备 |
4.2.3 试样制备 |
4.2.4 性能测试与表征 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 不同粒径PA6/BC复合材料的界面形貌及结合机理分析 |
4.3.2 不同粒径PA6/BC复合材料的熔体流动速率分析 |
4.3.3 不同粒径PA6/BC复合材料的吸水性分析 |
4.3.4 不同粒径PA6/BC复合材料的XRD分析 |
4.3.5 不同粒径PA6/BC复合材料的热学性能分析 |
4.3.6 不同粒径PA6/BC复合材料的力学性能分析 |
4.3.7 不同粒径PA6/BC复合材料的热力学分析 |
4.4 讨论 |
4.5 小结 |
第五章 助剂改性竹炭/聚酰胺6复合材料的性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 实验设备 |
5.2.3 试样制备 |
5.2.4 性能表征与测试 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 助剂改性PA6/BC复合材料的界面形貌及结合机理分析 |
5.3.2 助剂改性PA6/BC复合材料的熔体流动速率分析 |
5.3.3 助剂改性PA6/BC复合材料的吸水性分析 |
5.3.4 助剂改性PA6/BC复合材料的XRD分析 |
5.3.5 助剂改性PA6/BC复合材料的热学性能分析 |
5.3.6 助剂改性PA6/BC复合材料的力学性能分析 |
5.3.7 助剂改性PA6/BC复合材料的热力学分析 |
5.4 讨论 |
5.5 小结 |
第六章 聚乙烯基树脂共混改性竹炭/聚酰胺6复合材料的性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 实验材料 |
6.2.2 实验设备 |
6.2.3 试样制备 |
6.2.4 性能表征与测试 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 聚乙烯基树脂共混改性PA6/BC复合材料的界面形貌及结合机理分析 |
6.3.2 聚乙烯基树脂共混改性PA6/BC复合材料的熔体流动速率 |
6.3.3 聚乙烯基树脂共混改性PA6/BC复合材料的吸水性分析 |
6.3.4 聚乙烯基树脂共混改性PA6/BC复合材料的XRD分析 |
6.3.5 聚乙烯基树脂共混改性PA6/BC复合材料的热学性能分析 |
6.3.6 聚乙烯基树脂共混改性PA6/BC复合材料的力学性能分析 |
6.3.7 聚乙烯基树脂共混改性PA6/BC复合材料的热力学分析 |
6.4 讨论 |
6.5 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
四、木塑复合材料性能研究的关键问题(论文参考文献)
- [1]环保型聚乳酸木塑复合材料的制备及其在户外家具中的应用[D]. 方筱雅. 中南林业科技大学, 2021(02)
- [2]杨木纤维/聚丙烯复合材料协效阻燃性能研究[D]. 夏名出. 中南林业科技大学, 2021
- [3]PLA/苎麻骨纤维复合材料制备及FDM3D打印应用研究[D]. 张嘉文. 中南林业科技大学, 2021
- [4]木质短纤维/聚丙烯复合材料的力学性能与耐久性研究[D]. 王伟. 东华大学, 2021(01)
- [5]苯胺原位聚合改性木质纤维素/HDPE复合材料性能研究[D]. 邱平平. 东北林业大学, 2021(08)
- [6]铝粉/木塑复合材料SLS结制件力学性能及微波后处理研究[D]. 王凡铭. 东北林业大学, 2021(08)
- [7]原位沉积SiO2改性木粉/聚酰胺6复合材料的制备与表征[D]. 刘婉玉. 东北林业大学, 2021(08)
- [8]木质生物质基动态自适应性塑料替代材料的制备与性能研究[D]. 苏治平. 华南理工大学, 2020(05)
- [9]可膨胀聚苯乙烯基木塑复合材料的阻燃性能研究[D]. 王迪. 北京化工大学, 2020(02)
- [10]竹炭/聚酰胺6复合材料的制备与性能研究[D]. 朱诗留. 安徽农业大学, 2020(03)