7HDPE基木塑复合材料相容性研究万守莉PPT(精)
最新PE基木塑复合材料力学性能分析-精品
最新PE基木塑复合材料力学性能分析-精品PE基木塑复合材料力学性能分析以聚磷酸铵(APP)作为阻燃剂,用挤出成型法制备具有阻燃性的PE 基木塑复合材料,研究APP含量对木塑复合材料的静态力学性能以及动态力学性能的影响。
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摘要:简述了木塑复合材料具有的优点，通过试验分析，研究了该复合材料的力学性能，根据测试，指出木塑复合材料的力学性能较为稳定，可靠性较高，但该材料强度和刚度较低，难以单独应用于建筑结构中。
关键词:木塑复合材料，力学性能，破坏特性，试验分析引言1.木塑复合材料以木屑、竹屑、稻壳、麦秸等木纤维为主要骨料，在高温状态下与聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等[1]热塑性高分子材料相互渗入，经注塑或挤塑成型的一种新型复合材料，其英文缩写为WPC。
木塑复合材料的起源可以追溯到20世纪初期，1907年LeoHBend博士利用热固性酚醛树脂与木粉复合成了一种新材料，所制得的纤维板应用为房屋等建筑材料[2]。
但是由于木粉和塑料的相容性较差，直到最近几十年，有关方面的研究才有所突破，木塑复合材料得以迅速发展。
木塑复合材料集木材和塑料的优点于一身，不仅有像天然木材的雅致外观，而且克服了其不足，具有耐腐蚀、防潮、防霉、防虫蛀、尺寸稳定性高、不开裂、不翘曲、耐火、耐高温等优点;同时又比纯塑料硬度高，有类似木材的加工性，可进行切割、粘结，用钉子或螺栓固定连接，可涂漆等优点。
2.此外，木塑复合材料可以充分利用废旧塑料和木材下脚料等废弃材料，提高废弃木材、塑料的回收利用率，是一种绿色、低碳、环保、可持续的新型建材，符合绿色建筑、可持续发展理念。
正因其制作工艺简单，造价低廉，同时具备塑料木材二者的优点，综合性能优良[3]，近十几年来受到了国内外专家学者的广泛研究。
木塑复合材料的力学性能会随着木粉、塑料基含量以及外加偶联剂等不同产生较大差异。
本试验旨在研究其材料力学性能，根据测试所得的试验结果，对比Tamrakar等[4]、Alvarez-Valencia等[5]、李思远[6]、冯嘉[7]、徐朝阳等[8]得出的结论以及国内杨木速生材的力学性能，探讨木塑复合材料应用于建筑结构的可能性。
木塑
地板
韧性、耐冲击力
PVC基木塑复合结皮发泡地板基材的研究
基木塑复合地板基材材料界面相容性的研究 增 容 剂：马来酸配接枝聚乙烯界面增容剂,钦酸醋偶联剂、铝酸醋偶联剂,氢氧化钠溶液 实验材料：80·100目的木粉；PVC（SG-5型）树脂；稀土类复合盐稳定剂KB-7； 颗粒石蜡；聚乙烯蜡和氧化聚乙烯蜡；钦酸酷偶联剂、A组分；异氰酸醋； AC发泡剂（偶氮二甲酞胺）；轻质碳酸钙；硬脂酸。 实验仪器和主要设备： SJSH30/SG45双阶塑料挤出机组；
地板
材色
双层共挤木塑复合地板的性能表征
实验材料：
废旧塑料：主要成分为高密度聚乙烯 [ 熔体流动 速 率 (MFR) 为 0.4 g／10 min (190 ℃，2.16 kg，下同 ) 杂色低密度和高密度聚乙烯 (MFR ≤ 2 ／10 min) ； 木 粉：经 清 理 粉 碎 的 木 质 废 弃 物，粒 径 约0.2 mm ； 增容剂、复合润滑剂、其它助剂。 性能测试 : 拉伸强度按 GB／T 1040.11–2006 测试，采用 I型试样，测试速度为 50 mm／min ； 弯曲性能按 GB／T 9341–2008 测试，测试速度为 (2.0±0.4) mm/min ； 弯曲破坏载荷按 GB／T 17657–1999 测试； 抗冻融性能按 GB／T 24137–2009 测试； 吸水率按 GB／T 17657–1999 测试； 加热后尺寸变化率按 GB／T 24508–2009 测试； 低 温 落 锤 冲 击 性 能 按 GB／T 24508–2009 测试。 实验结果：采用双层共挤技术制备了木塑复合地板，主要对表层废旧塑料进行改性，使其获得高强度、高耐候等性能 而不考虑芯层废旧塑料的色泽、耐候等性能，提高复合材料性能的同时大幅降低其成本。 因为双层共挤技术的应用，以前在木塑复合地板中必须添加的昂贵的耐候剂、抗氧剂、防霉剂等助剂用量 现在大幅度减少，只需占 制品总质量的 15%～35%( 根据制品截面结构不同而不同 )，极大地提高了木塑 制品的性能，同时降低了制品的综合成本。目前此双层共挤木塑地板已出口日本等国家。
聚乙烯基木塑复合材料动态弹性模量预测模型1）
聚乙烯基木塑复合材料动态弹性模量预测模型1）冯莉;赵春雁;那晓雁【摘要】以PE基木塑复合材料的动态弹性模量预测模型为研究对象，利用无损检测的方法对PE基木塑复合材料的动态弹性模量进行检测。
将制备方式与实验结果分别利用回归预测模型与灰色理论系统的GM（1，N）／GM（1，N，X（0））模型进行拟合预测，结果表明灰色GM（1，N，X（0））模型对PE基木塑复合材料的动态弹性模量有比较好的拟合能力和相对高的预测精度。
%With the dynamic elastic modulus of PE plastic composite dynamic (WPC) prediction model as the research object , we used nondestructive testing to test dynamic elastic modulus of PE WPC .We used regression prediction model and grey system theory GM (1, N) &GM(1,N,X(0) ) model to forcast the model between the preparation method and the experi-mental results.For PE WPC dynamic elastic modulus of the prediction , gray GM (1,N,X(0) ) prediction model has good fitting ability with high prediction accuracy .【期刊名称】《东北林业大学学报》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】3页(P110-112)【关键词】PE基木塑复合材料;动态弹性模量;无损检测;灰色系统理论;回归分析【作者】冯莉;赵春雁;那晓雁【作者单位】东北林业大学，哈尔滨，150040;东北林业大学，哈尔滨，150040;昆明理工大学【正文语种】中文【中图分类】TS653近年来木塑复合材料的制造技术日趋成熟，其制备方式、常用材料也比较固定。
塑木复合料及其生产工艺课件-50页PPT资料
传动系统
加热冷却 系统
挤出机主机模拟
机头
挤压系统
传动系统
均化普通三段式螺杆
3 冷却装置
？
喷淋式水槽
（3）喷雾式冷却水槽
结构：在喷淋式水槽基础上，用喷雾头来代替喷水头。
原理：用压缩空气将水箱中的水通过喷雾头喷出，接触产品后受 热蒸发，带走大量热量。
但如何在保证拉伸、弯曲和冲击强度等物理机械性的 同时，降低生产成本，扩大原材料的供应范围，满足 大规模工业生产的需要等技术方面的课题，还没有得 到很好解决。
国内部分木塑生产企业
三、 木塑用原材料
1 塑料
PE、PP、PVC、ABS等热塑性树脂 酚醛树脂、胺基树脂、环氧树脂等热固性树脂
2 木纤维
2.产品摒弃了木材自然的缺陷 、如龟裂 、 翘曲、 色差等 、 因此无需定时保养。
3.产品弯曲特性强，适合用于室装各种 刨花板条与装饰材料等。
4.产品独特技术能够应付多种规格、尺 寸、形状、厚度等的需求，这也包括提 供多种设计，颜色及木纹的制成品，无 需打磨、上漆，降低后期费用加工成本， 给顾客更多的选择。
用发展迅速。为了降低成本，提高可再生资源利用的 比例，高比例木质纤维（木粉）的木塑复合材料在近 几年发展起来。木质成分含量的增加，给制备工艺和 界面相容性的提高增加了难度，所以，如何改善木质 填充物与塑料基体间的界面相容性成为该材料的关键 技术之一。
2019-2019年国外木塑复合材料生产消费 预测图
木本纤维，如：锯末、刨花、木屑、竹屑以及椰壳等， 草本纤维，如：麦草、棉秸、麻秆、糠、大豆皮、 花生壳、棉秸秆、葵花秆、甘蔗渣等
3 填料 碳酸钙粉 滑石粉 硅灰石粉
4 其他助剂
塑木复合料及其生产工艺课件PPT资料50页
欧洲木塑工业总体发展不如北美地区，但近年 来有加快走向。
木塑企业不多，产量和科技水平与中国企业相 称，但其拥有强盛的装备制造能力，发展潜力 不可小视。
欧洲人对木塑材料的要求比较细腻，对品种花 色的需求也高于北美，室内装修装饰和户外建 筑齐头并进，但使用科技和商品行情还不甚成 熟，有高速增长的空间。
木塑复合材 料及其生产
工艺
主讲人：雷 文
南京林业大学理学院 化学与材料科学系
一、 定义
木塑复合材料（Wood-Plastic Composites,WPC）是国 内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙 烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚氯乙烯（PVC）等，代 替通常的树脂胶粘剂，与超过50％以上的木粉、稻壳、 秸秆等废植物纤维混合成新的混合原料，再经挤压、 模压、注射成型等加工工艺热塑成型，生产出的板材 或型材。
另外，有时可以采用密闭的水槽中抽真空的方法，产生喷雾，低 压下气化，达到冷却效果
4.牵引装置
4.牵引装置
4.牵引装置
5.其他装置
轧花装置 打磨装置 切割装置
五、木塑的优势
1.产品具有与原木相同的加工性能，可 钉、可钻、可刨、可粘、表面光滑细腻， 无需砂光和油漆、其油漆附着性好 ，亦 可根据个人喜好上漆。
用发展迅速。为了降低成本，提高可再生资源利用的 比例，高比例木质纤维（木粉）的木塑复合材料在近 几年发展起来。木质成分含量的增加，给制备工艺和 界面相容性的提高增加了难度，所以，如何改善木质 填充物与塑料基体间的界面相容性成为该材料的关键 技术之一。
2019-2019年国外木塑复合材料生产消费 预测图
2.产品摒弃了木材自然的缺陷 、如龟裂 、 翘曲、 色差等 、 因此无需定时保养。
不同增容剂对HDPE基木塑复合材料力学性能的影响
不同增容剂对HDPE基木塑复合材料力学性能的影响（原文地址：/cwjrocket/blog/item/3b8b6ce67128e327b838200f.html）研究了4种不同增容剂对HDPE基木塑复合材料力学性能的改善效果。
比较并分析了不同增容剂用量对复合材料性能的影响。
结果表明:不同增容剂对木塑复合材料的拉伸、弯曲等性能的改善程度存在较大差别,其中马来酸酐改性聚丙烯(MA-PP)的增容效果最佳。
关键词:HDPE;木塑复合材料;增容木塑复合材料是指利用木质纤维填料(包括木粉、秸秆、稻壳粉等)和热塑性树脂(包括废旧回收塑料)为主要原料,外加一些加工助剂,经成型加工而制得的复合材料。
木塑复合材料加工设备方法简单,可利用传统的加工塑料的成型方法,如挤出、注射和压制等,而且可以回收利用木材加工过程中剩下的边角余料,也可以大量使用热塑性回收塑料,是一种新型的绿色环保材料,有着显著的经济和社会效益,因此应用前景广阔。
木塑复合材料从结构上可以看作是热塑性塑料充当连续相、不可塑的木纤维充当分散相从而形成两相结构,两相间经过化学手段(接枝、偶联等)有机地结合在一起,使得木塑复合材料集木材和塑料的优点于一身,不仅有类似木材的加工性,还可进行切割、粘接、钉、钻、刨等二次加工。
1 实验部分1. 1 实验原料木粉(80-100目),从木材加工厂随机收集木屑粉碎制得;高密度聚乙烯(HDPE),牌号DGDA6098,齐鲁石化;乙稀-醋酸乙烯共聚物(EVA),牌号14-2,北京石化公司;乙烯丙烯酸共聚物(EAA);北京石化公司;马来酸酐改性聚丙烯(MA-PP),牌号HD200P,南京华都科技实业有限公司;马来酸酐改性聚乙烯(MA-PE)牌号HD900E,南京华都科技实业有限公司;硬脂酸,北京化学试剂公司。
1. 2 实验设备SHR-10A型高速混合机,北京塑料机械厂; SK-160开放式炼塑机,上海双翼橡塑机械有限公司;平板硫化机,上海双翼橡塑机械有限公司; ZHY-W型万能制样机,承德试验机有限责任公司;电子万能试验机,深圳新三思试验机有限公司。
木塑复合材料PPT课件
塑料 以热塑性再生塑料为主，可以采用新料,种类为：PE、 PP、PVC、ABS等
木质纤维 锯末粉，花生壳，稻壳，各种农作物秸杆、亚 麻杆及棉花杆等含有木质纤维之类的材料，还可以是可回收 的汽车轮胎，玻璃纤维、无机纳米材料等
成型方法
挤出法：型材、板材、管材等 注塑法：各种零件 热压法：板材或简单产品为主
7、可以用与天然木材相同的工具和工艺进行钻孔、切割和修 整，还可以象加工木材那样打磨、喷漆、上色和装饰，使其获 得所需的美观效果。特别是PVC木塑材料效果更佳。
四、应用实例
包装运输类：托盘、军品和民品包装箱、玻璃包装箱、周转 箱，插车货板、仓储垫板等包装制品
园林景观类：凉亭、座椅、栅栏等城建用品
车辆船舶类：汽车等内装材、风扇罩、仪表架等部件、船 舶内装和隔热材等
2、提供加工稳定性，提高使用寿命 ★抗氧剂 ★紫外吸收剂和稳定剂
3、改善机械强度 ★偶联剂 ★冲击强度改性剂
润滑剂
• 内润滑—影响树脂加工性能 ★降低粘度，增加流动性 ★降低剪切耗散热 ★降低熔体破裂
• 外润滑—影响树脂与木粉之间界面性能 ★减小树脂与机筒、螺杆间摩擦 ★防熔体破裂 ★促进填料的分散
• 生物质原料制备设备、高速混料机组、造粒设备、挤 出机、成型模具等。其中在挤出成型的木塑复合材料 制造过程中，挤出机是关键设备。
加工设备的选择
1、 单螺杆挤出机
2、 异向旋转双螺杆
2、不需要日常维护，使用寿命比木材长；
3、聚烯烃类木塑材料机械性能好，可广泛作承载结构材料 使用；
4、聚烯烃类木塑材料98%的原料为再生材料，所以成本较低， 同时产品可100%再回收利用；
5、PVC类木塑复合材料通过微发泡提高冲击强度、降低比重， 真正仿木。
木塑复合材料的发展与配方设计.ppt
国外木塑材料主要应用领域分布情况
应用实例
户外产品
木塑托盘
园林产品
包装产品
汽车内饰件
PVC木塑室内装饰
木塑复合材料的应用在不断扩展
仅以美国为例：应用于围栏、门窗框 架、户外产品、包装货架等，1998年 共生产9万吨至2000年增长到18万吨, 至2003年达到近40万吨。
生产木塑制品投资省、见效快，原料、 来源广泛 ，产品的投产期仅需2-3个月， 利税可达30%以上，经济效益与社会 效益均好。
挤出法：型材、板材、管材等 注塑法：各种零件 热压法：板材或简单产品为主。
国内外三大类木塑材料使用比例
二、木塑复合材料发展背景
☆1、货物包装：由于天牛虫问题，国家四部 委通知要求：企业在生产和出口欧美产品中 要尽量避免使用木质包装；
2、我国目前木质托盘的年产量 近亿万只， 木材消耗量达3000万立方米，而木质托盘又 是消耗品；
3、木材在使用过程中产生25-30%的废材， 各行各业迫切在技术上解决这些废材的利用， 使之资源化；
4、我国每年可回收的塑料在数百万吨以上， 而我国废旧塑料回收率在世界上较低，仅 为15％左右；发达国家废旧塑料的回收率 都在50%左右；
5、将废旧塑料与废弃木材有效利用，既可节 约森林资源，又可保护环境 。木塑复合材 料技术为我国解决木材紧缺、森林资源保 护、“白色污染”等问题，提供了一个全 面的，一举多得的解决方案。
不同木塑复合材料性能比较
性能
HDPE
PP
PVC
密度
2
1
3
价格
1
2
3
回收方便
1
2
3
硬度
3
2
1
抗蠕变性能
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3) 注塑工艺：温度为210℃、220℃、200℃。
性能测试 1 、接枝率的测定 接枝率用化学中的酸碱滴定法来测定，称取0.5g的接枝物，加入 一定量的二甲苯加热回流，完全溶解后冷却到100℃左右，加入已标 定的KOH-乙醇溶液，继续加热回流40min,然后加入已标定的HCL-异 丙醇溶液和酚酞指示剂，用KOH-乙醇溶液继续滴定至无色。 2、拉伸冲击测试
制备工艺
DCP/MAH
预混合 HDPE 双螺杆挤出造粒 （后处理）
相容剂 HDPE-g-MAH的应用 木粉 相容剂＋助剂 HDPE 高速混合 挤出造粒 注塑成型
1) 高速混合温度为60℃.
2) 挤出造粒的温度设置为155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、 180℃、185℃、185℃。
HDPE基木塑复合材料相容性的研究
指导老师：徐冬梅老师
班级：材料工程121
姓名：万守莉
学号：1232408116
论文背景及意义
背 景
意 义
“HDPE基木塑材料相容性的研究”主要针对以 HDPE为基材的木塑复 合材料中的各组分间相容性的研究。
论文结构
实验部分
结果与分析
结论
1、原材料 2、仪器设备 3、实验流程 4、性能测试
1、接枝率的结果分析 1、MAH和DCP的增加，可以提 2、拉伸冲击的结果分 高接枝率 析 2、相容剂可以使木塑材料的 力学性能得到改善
实验部分
相容剂 HDPE-g-MAH的制备
试验号 1 2 3 4 DCP （A） 1（0.08份） 1 2（0.1份） 2 MAH （B） 1（4份） 2（5份） 1 2 丙酮（C） 1（1份） 2（2份） 2 1
1)拉伸试验
参照标准GB/T1040-2006塑料拉伸性能测试,测试速度50mm/Min 2)冲击试验
参考标准GB/T1043-1993硬质塑料简支梁冲击试验,摆锤能量5J
结果与分析
HDPE-g-MAH 接枝率的测试
试验号
1 2 3 4 K1 K2
DCP （A）
1（0.08份） 1 2（0.1份） 2 0.063 0 2（5份） 1 2 0.059 0.078
丙酮（C）
1（1份） 2（2份） 2 1 0.0835 0.0535
接枝率（％）
0.069 0.058 0.049 0.098
注：K1为1水平数接枝率和的平均值，K2为2水平数接枝率和的平均值.最佳 配方验证的接枝率为0.147％.
1) 从正交试验分析结果可以看出:在MAH的用量越多,接枝率达到越高；DCP 的用量越多,接枝率达到越高；并且丙酮对接枝率的影响较小。
2) 以马来酸酐为接枝单体,丙酮为溶剂,过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,采用熔 融接枝法,合成了接枝共聚物(HDPE-g-MAH)。
HDPE-g-MAH对力学性能的影响
图1相容剂份量对拉伸强度的影响
图2相容剂份量对冲击强度的影响
结论
1）HDPE-g-MAH随着MAH的用量越多,接枝率达到越高；DCP的用 量越多,接枝率达到越高；丙酮对接枝率的影响较小。 2）有效的相容剂可使木粉与树脂相融,两相界面得到明显的改善，使 复合材料的强度得到显著提高。