松木粉/ABS木塑复合材料的制备与性能研究

摘要

以化学改性松木粉(PWF)为增强材料,以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)为基体,并添加少量多壁碳纳米管(MWNT),通过熔融挤出制备了适用于熔融沉积成型(FDM)技术的PWF/ABS木塑复合材料,对复合材料的力学性能、热性能和界面相容性进行了分析。结果表明,采用碱和硅烷偶联剂(KH590)对松木粉进行表面化学改性处理,能改善木塑复合材料的力学性能和热稳定性能;随着木粉的质量百分数增加,木塑复合材料的力学性能总体呈一个先上升后下降的趋势,在质量分数为15%时,其力学性能达到最佳,其中弯曲强度为75.77 MPa,拉伸强度为65.32 MPa,缺口冲击强度为3.98 kJ/m^2。添加少量MWNT可显著提高复合材料的力学性能,加入5%的MWNT后,其弯曲强度达到123.77 MPa,拉伸强度达到78.21 MPa,缺口冲击强度达到4.88 kJ/m^2,相对于未添加碳纳米管的复合材料,其弯曲强度、拉伸强度和缺口冲击强度分别提高了63%、19.7%和22.6%左右。该木塑复合材料线材可用于3D打印,具有良好的打印性能和力学性能。