木门加工剩余物/聚丙烯复合材料制备及性能表征

摘要

本文以木门加工剩余物替代传统的木质材料，制备木门加工剩余物/聚丙烯复合材料（RWPP），研究其力学性能，同时，在该基础上，进一步添加功能性导电竹炭粉，制备加工剩余物/竹炭/聚丙烯功能复合材料，并测试其力学性能。　　首先，对木门加工剩余物进行了元素、热重以及红外吸收光谱图测试与分析，得出木门加工剩余物的元素、失重特征及官能团与其他木材存在一些差别。其N元素含量高于其他木材约，可能是因为其中含有脲醛树脂胶。　　其次，对加工剩余物/聚丙烯木塑复合材料（RWPP）的构造和性能进行了分析研究，通过研究发现：①添加木粉会降低RWPP的抗冲击性能，当木粉含量由10%升至40%时，RWPP的抗冲击强度由27.05MPa下降至14.69MPa，降幅达45.7%，而RWPP材料的抗拉强度和弯曲强度则呈现出快速增长的趋势，抗拉强度由25.03MPa增强至34.63MPa，增幅为38.4%，而弯曲强度由46MPa增强至58.92MPa，增幅为28.1%。③增加木粉含量使复合材料的热稳定性提升。④当木粉含量增加，RWPP吸水性能便会呈现直线上升的趋势。　　最后，对加工剩余物/竹炭/聚丙烯木塑复合材料(RWPP-BC)的组织和性能进行了分析研究，通过研究发现：①增加竹炭粉含量使复合材料的热稳定性提高。②随着竹炭粉含量由10%增加至50%，RWPP-BC的拉伸强度和延伸率逐渐下降拉伸强度由34.25 MPa降低至22.36 MPa，降幅达33.6%，延伸率则由9.48%降低至4.10%，降幅达56.8%；而复合材料的弹性模量呈现出上升趋势，从388.10MPa增加至461.63MPa，增幅为18.9%。③竹炭粉会增强复合材料的吸水性，而且随着竹炭粉含量增加会呈现出增长趋势。④随着竹炭粉含量的增加，RWPP-BC的电阻率降低，导电性增强：在竹炭粉含量在10%-30%之间，电阻率降低明显，继续增加竹炭粉含量时，复合材料的电阻率没有明显变化。

目录

声明

1绪论

1.1引言

1.2木塑复合材料的概述

1.2.1木塑复合材料的定义和分类

1.2.2木塑复合材料基底原料

1.2.3木材及农业植物纤维原料

1.2.4木塑复合材料的应用

1.3.1木塑复合材料研究现状

1.3.2废弃木料/塑料复合材料研究现状

1.3.3木材/竹炭/塑料复合材料的研究现状

1.4 研究内容

1.5 技术路线

1.6 课题特色和创新之处

2木门加工剩余物基本理化特征分析

2.1.1试验材料

2.1.2实验仪器

2.1.3试验方法

2.3结果与分析

2.3.1 木门加工剩余物元素分析

2.3.2 木门加工剩余物热重分析

2.3.3 加工剩余物粉料的红外光谱分析

2.4小结

3木门加工剩余物/聚丙烯木塑复合材料制备与表征

3.1.1实验材料

3.1.2实验设备

3.2.1实验方法

3.2.2表征与测试

3.3试验结果与分析

3.3.1加工剩余物/聚丙烯木塑复合材料SEM形貌

3.3.2加工剩余物/聚丙烯木塑复合材料热重分析

3.3.3加工剩余物/聚丙烯木塑复合材料力学性能研究

3.3.4加工剩余物/聚丙烯木塑复合材料吸水率和厚度膨胀率

3.4小结

4木门加工剩余物/竹炭粉/聚丙烯复合材料性能分析

4.1.1实验材料

4.1.2实验设备

4.2.1实验方法

4.2.2表征与测试

4.3实验结果与分析

4.3.1加工剩余物/竹炭粉/聚丙烯复合材料SEM形貌

4.3.2加工剩余物/竹炭粉/聚丙烯木塑复合材料热重分析

4.3.3加工剩余物/竹炭粉/聚丙烯复合材料红外光谱

4.3.4加工剩余物/竹炭粉/聚丙烯复合材料拉伸性能

4.3.5加工剩余物/竹炭粉/聚丙烯复合材料吸水率

4.3.6加工剩余物/竹炭粉/聚丙烯复合材料导电性

4.4小结

5总结论与建议

5.1总结论

5.2建议

参考文献

致谢