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文檔簡介

摘要 摘要 木塑復(fù)合材料是利用木纖維或者木屑和廢舊塑料或者熱塑性纖 維為主要原料,經(jīng)過高溫混煉、再經(jīng)過成型加工而制得的一種新型復(fù) 合材料。在全球森林資源日趨枯竭,社會環(huán)境意識日見高漲的今天, 木塑復(fù)合材料受到人們的廣泛關(guān)注,在建筑、交通、軍事、輕工等 部門具有廣闊的應(yīng)用前景。但我國在這方面的研究、開發(fā)和應(yīng)用還比 較少。 通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),目前市場上流行的木塑復(fù)合材料一般是木 材與熱塑性塑料結(jié)合,像傳統(tǒng)的塑料產(chǎn)品加工那樣,以擠出或者注射 的方式成型。這樣加工成型的材料,主要用作板材、托盤或者建筑和 其他行業(yè)中所需求的硬性材料。而本文所嘗試的是,將木纖維和合成 纖維混合,然后運(yùn)用氣流鋪網(wǎng)技術(shù)、非織造針刺加固工藝,制成木纖 維合成纖維復(fù)合的氈坯,再應(yīng)用熱壓粘合工藝,制成木纖維合成纖 維的復(fù)合板,該材料可以用于制作轎車內(nèi)飾板。制出的材料經(jīng)過測試, 其物理機(jī)械指標(biāo)符合相關(guān)產(chǎn)品要求。 本文對合成纖維種類,膠粘劑以及原材料的配方進(jìn)行了研究,找 出了合適的配比方案。同時(shí),通過紅外光譜、掃描電鏡分析發(fā)現(xiàn),膠 粘劑對于木纖維的酯化還是相當(dāng)明顯的。這證明,膠粘劑的加入對于 木纖維與合成纖維材料的界面結(jié)合緊密程度有很大的影響。 除此之外,本課題還對木纖維合成纖維復(fù)合材料相關(guān)的性能指 標(biāo)進(jìn)行了測試,如密度、回潮率、吸水厚度膨脹率、靜曲強(qiáng)度、力學(xué) 性能以及阻燃性等。還對兩類雙組分纖維與木纖維配比進(jìn)行了單因子 對比分析,找出性能較佳的配比。再通過改變此類配方中木纖維、合 成纖維以及膠粘劑的配比,按正交試驗(yàn)方案評價(jià)配比方案。試驗(yàn)內(nèi)容 和結(jié)果,可以為在這方面有興趣的研究人員提供參考。 關(guān)鍵詞:木塑復(fù)合材料;雙組分纖維;膠粘劑;針刺:性能; 纖維板 a b s t r a c t a b s t r ac t w o o d p l a s t i cc o m p o s i t e ( w p c ) i sm a d ef r o mw o o df i b e r ( o rw o o d p o w d e r ) a n dp l a s t i c s ( o rt h e r m o p l a s t i cf i b e r ) ,a n df o r m e dan e wk i n do f l o w c o s tc o m p o s i t et h r o u g hd r y i n g ,m i x i n ga n dm o l d i n g a tp r e s e n t ,t h e f o r e s tr e s o u r c ei sm o r ea n dm o r es c a n t ya n dt h en o t i o no fp r o t e c t i n g e n v i r o n m e n ti sm o r ea n dm o r ei m p o r t a n t ,j u s ts o ,w o o d p l a s t i c c o m p o s i t ei sn o t i c e db ym o r ea n dm o r ep e o p l e i th a sb e e na p p l i e do n a r c h i t e c t u r e ,t r a f f i c ,l i g h ti n d u s t r y a n do t h e rf i e l d s h o w e v e r ,f e w r e s e a r c hw o r k sh a sb e e nd o n ei nc h i n a a c c o r d i n gt ot h er e s e a r c h ,t h ew p cw h i c hp r e v a i li nm a r k e tn o w i s u s u a l l ym a d eb yw o o da n dp l a s t i c s i t sp r o d u c i n gp r o c e s s i n gi ss i m i l a r t ot h a to fp l a s t i cm a n u f a c t u r e i ti sm o l d e db ye x t r u d i n go ri n j e c t i o n a p p r o a c h a l s o ,t h em a t e r i a l i su s e da sb o a r d s ,s u p p o r t i n gf r a m e so r a r c h i t e c t u r ea n do t h e rs t i f fm a t e r i a l s w et r yt of i n dan e ww a yt om a k e w p c f i r s t ,t h ew o o df i b e ra n ds y n t h e t i cf i b e ra r em i x e d ,t h e nt h ew o o d f i b e r s y n t h e t i cf i b e rc o m p o s i t ef e l ti sm a n u f a c t u r e db ya i r l a i dw e ba n d n e e d l e - p u n c h i n gb o n d i n gt e c h n o l o g y t h em a t e r i a li sa p p l i e dt oi n n e rd e c o r a t i o no fa u t o m o b i l e t e s t i n g t h em a t e r i a l ,w ef i n dt h a ti t sp h y s i cp r o p e r t yi n d e xi sc o n s is t e n tw i t h t h er e q u e s to fc o r r e l a t i v ep r o d u c t s t h es o r to fs y n t h e t i cf i b e r ,b i n d e ra n dr a t i oo ft h em a t e r i a l s m i x t u r ea r es t u d i e d m e a n w h i l e ,b yt e s t i n gt h em a t e r i a lw i t hs e ma n d f t i r ,w ec a nf i n dt h a tt h eb i n d e rp l a y sa ni m p o r t a n tr o l ei nw p cf o ri t s i n t e r f a c e c o m b i n e ds t r e n g t h t h eb i n d e rh a san o t a b l ei n f l u e n c eo nt h e c o m b i n i n gs t r e n g t hb e t w e e nw o o df i b e ra n ds y n t h e t i cf i b e ra p p a r e n t l y b e s i d e s ,w ea l s ot e s tt h ep r o p e r t i e so fw p c ,s u c ha sd e n s i t y , m o i s t u r e - g a i nr a t e ,t h i c k n e s ss w e l l i n gr a t i o ,f l e x i b i l i t ya n dm e c h a n i c p e r f o r m a n c e ,b u r n i n gr e s i s t a n c ea n de t c t h e n ,w ec o m p a r et w ok i n do f b i c o m p o n e n t f i b e r sb l e n d e dw i t hw o o df i b e rb yt h ea n a l y s i s o f o n e w a ya n o v a ,t of i n do u tab e t t e rc o m b i n a t i o no ff a c t o r s t h e n ,w e c h a n g et h er a t i oo ft h ew o o df i b e r b i c o m p o n e n tf i b e ra n dt h eb i n d e r a b s t r a c t t h ep r e s c r i p t i o na r ee v a l u a t e dt h r o u g ht h ea n a l y s i so fo r t h o g o n a l d e s i g n t h ep a p e ra n dt h er e s u l to ft h ee x p e r i m e n tw i l ls u p p l ya r e f e r e n c ef o rt h ei n t e r e s t e dr e s e a r c h e r k e y w o r d s :w o o d p l a s t i cc o m p o s i t e ;b i c o m p o n e n t ;b i n d e r ;n e e d l e p u n c h i n g ; p r o p e r t i e s ;f i b e rb o a r d 2 附件一: 東華大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明:我恪守學(xué)術(shù)道德,崇尚嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)。所呈交的學(xué)位 論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除 文中已明確注明和引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體 已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品及成果的內(nèi)容。論文為本人親自撰寫,我對 所寫的內(nèi)容負(fù)責(zé),并完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 學(xué)位論文作者簽名: 樂;砭 , 日期:0 oo 9 年,汐月2 j e , 日 附件二 附件一i : 東華大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同 意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允 許論文被查閱或借閱。本人授權(quán)東華大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或 部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù) 制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 保密彳,在主生年解密后適用本版權(quán) j 書。 本學(xué)位論文屬于 不保密口。 學(xué)位論文作者簽名:好、i 島 指導(dǎo)教師簽名:制u 日期:山唧f 年l 工月加日 e t 期:盼年p 月矽日 第一章緒論 第一章緒論 木塑復(fù)合材料( w p c ) 源于w o o dp l a s t i c p o l y m e rc o m p o s i t e ,是 一種新型的復(fù)合材料,由于其有木材與塑料的雙重性質(zhì),被廣泛應(yīng)用 于建筑、汽車和室內(nèi)裝修等行業(yè)。國內(nèi)外許多學(xué)者已經(jīng)對這種有發(fā) 展前景的復(fù)合材料進(jìn)行了一定的研究,但目前還沒有對“木塑復(fù)合 材料進(jìn)行過較準(zhǔn)確的定義,同時(shí)也未有關(guān)于“木塑復(fù)合材料”的 檢測標(biāo)準(zhǔn)。參考國際標(biāo)準(zhǔn)化組織對復(fù)合材料的定義,本人認(rèn)為,木 塑復(fù)合材料從廣義上應(yīng)定義為:通過物理或化學(xué)的方法將木材( 包括 板材、單板、纖維、刨花等各種形態(tài)) 與塑料( 包括各種樹脂、合成 纖維等) 改性、加工而成的復(fù)合材料。木塑復(fù)合材料因其呈結(jié)晶態(tài)( 木 纖維或植物纖維) 和無序態(tài)( 樹脂) 的多相狀態(tài),使其既具有木纖維或 植物纖維的高強(qiáng)度和高彈性,又具有聚合物基體的高韌性和耐疲勞等 優(yōu)點(diǎn),因此具有優(yōu)良的綜合性能,是一種既似木材又優(yōu)于木料的新型 代木材料,具有廣泛的應(yīng)用和發(fā)展前景。本文從木塑復(fù)合材料的發(fā) 展現(xiàn)狀著手,就木纖維合成纖維復(fù)合材料進(jìn)行相關(guān)的研究。 1 1 木塑復(fù)合材料的國內(nèi)外研究情況 從廣義上說,木塑復(fù)合材料自從有人造板開始就出現(xiàn)了,諸如 膠合板、刨花板以及纖維板等,隨后出現(xiàn)了木材層積塑料、塑化膠合 板和膠合木等心1 。隨著木材資源的短缺、廢棄塑料垃圾的泛濫,以及 人們環(huán)保意識的增強(qiáng),對材料資源的回收利用有了更進(jìn)一步的重視。 越來越多的研究者、企業(yè)和公司也在努力的開發(fā)一些不僅可以減少環(huán) 境危害,提高材料利用率,而且價(jià)格低廉、有著廣泛的應(yīng)用前景的新 材料。 1 1 1 木塑復(fù)合材料的國外研究情況 其實(shí),早在二戰(zhàn)時(shí)期就出現(xiàn)了將木粉作為填料與塑料復(fù)合而成的 第一章緒論 木塑復(fù)合材料。綜觀木塑復(fù)合材料的發(fā)展歷史,國外制造木塑復(fù) 合材料根據(jù)木材與塑料的界面主要可以分為三種。 1 1 1 1 混合復(fù)合型w p c 的研究 木塑混合復(fù)合指的是木材與塑料之間的結(jié)合是通過適當(dāng)?shù)哪z粘 劑進(jìn)行膠合,然后注入模具中擠出或壓制成產(chǎn)品。木材和塑料在固化 后仍然保持各自的狀態(tài)。兩種成型的方法如下圖1 1 和1 2 所示1 。 塑”圓咽+ 甲 ( 刨囊、蘚維) 一時(shí)區(qū)圃醫(yī)囝+ 匿四成品 圖l 一1 擠出成型工藝流程 圖1 2 壓制成型工藝流程 成品 對于此類復(fù)合材,常用熱塑性塑料,如聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯 對苯二甲酸鹽、聚苯乙烯、高密度聚乙烯、聚酯等。其中壓制法采用 類似于普通刨花板或干法m d f ( 中密度纖維板) 的生產(chǎn)工藝1 。 2 0 世紀(jì)7 0 年代末、8 0 年代初,國外就有將木材與廢舊塑料進(jìn)行 復(fù)合而生產(chǎn)復(fù)合材料的歷史。2 5 年前,一種被稱為w o o d s t o c k 的 w p c 在意大利興起,它是使用5 0 的木粉和5 0 的聚丙烯( p p ) 混合而 成,然后被擠塑成薄的單板,再加熱模壓成型,最后成為福特汽車的 內(nèi)襯板材。木塑復(fù)合材料優(yōu)異的性能以及其傳統(tǒng)的塑料生產(chǎn)加工方 法使得w o o d s t o c k 產(chǎn)品具有價(jià)格低廉、強(qiáng)度好、硬度高等特點(diǎn),所 以w o o d s t o c k 至今仍然被廣泛使用隨1 。日本阿特隆公司于19 8 0 年就 有了類似的專利并在世界推廣。美國學(xué)者y o u n g q u i s t 等在19 8 9 年對 木材與各種非木質(zhì)材料包括塑料的復(fù)合情況進(jìn)行了概述,并對其市場 前景進(jìn)行了討論。y o u n g q u i s t 等使用3 種不同的木材纖維與合成纖維 2 第一章緒論 配方( 1o 聚丙烯與9 0 鐵杉;10 9 6 聚酯和9 0 鐵杉;10 酚醛樹脂、10 聚酯及8 0 鐵杉) 來制造非編織型的復(fù)合板,結(jié)果表明,復(fù)合板的抗彎 強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、內(nèi)結(jié)合力以及吸水性得到全面提高哺1 。美國林務(wù)局 林產(chǎn)品研究所為保護(hù)環(huán)境和充分利用木材資源,利用鐵杉纖維( h f ) 、 聚酯纖維( v p e t ) 、廢木材纖維( d f ) 、高密度聚乙烯( v h d p e ) 等廢舊木 質(zhì)纖維與塑料,采用p e t 和h d p e 兩種方式加工a l 系列木塑復(fù) 合薄板 1 。l i a n g b h 等研究了木材纖維與聚苯乙烯的復(fù)合,初步的結(jié) 果表明復(fù)合材料的性能受木材纖維的含量及偶聯(lián)劑類型的影響。 m e y e r ( 19 6 8 年) 可能是第一位將偶聯(lián)劑( 當(dāng)時(shí)被稱為橫向聯(lián)合劑) 應(yīng)用 于木材纖維和塑料復(fù)合材料( w p c ) 中的學(xué)者。19 7 2 年g a y l o r d 利用馬 來酸酐在自由基引發(fā)下使木粉和聚乙烯( p e ) 和聚氯乙烯( p v c ) 復(fù)合, 并申請了專利哺1 。偶聯(lián)劑的發(fā)展使木粉和高聚物的界面特性較以前有 了很大的改善,復(fù)合材料的物理和力學(xué)性能有所提高。 1 1 1 2 以木材為基質(zhì)的塑化復(fù)合型w p c 的研究 這種方法主要是是將塑料單體或者低聚合度樹脂( 酚醛樹脂、脲 醛樹脂) 浸入到實(shí)體木材中,通過加熱或輻射引發(fā)塑料單體或者低聚 合度樹脂在木材中進(jìn)行自由基聚合,所得復(fù)合材料稱為塑合木( w o o d p o l y m e rc o m p o s i t e ,簡稱w p c ) 。各種聚合物如甲基丙烯酸酯、苯乙 烯、丙烯腈、氯乙烯以及環(huán)氧樹脂等常用來做浸漬材料n 1 。這種材料 的加工方法如下圖1 3 所示: 單板或木柚圈一匡亟圃一匿圜一成品 圖1 - 3 注入單體聚合工藝過程 其實(shí),早在二戰(zhàn)時(shí)期就出現(xiàn)了將木粉作為填料與塑料復(fù)合而成的 木塑復(fù)合材料。美國林產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)室成功的運(yùn)用酚醛樹脂浸漬單板制 成層壓復(fù)合材料作飛機(jī)螺旋槳,但是由于木粉和塑料的相容性差,所 以當(dāng)木粉的比例過大時(shí)所得復(fù)合材料的性能較差1 。改善材料的界 面相容性一直成為后續(xù)研究的主要目標(biāo)之一。美國的t e d d y v s m i t h 利用廢舊的熱塑性樹脂與木粉混合制成墻鑲板,s t o c k e 及l(fā) i a n g 利用 第一章緒論 回收的木材纖維、聚苯乙烯在酚醛樹脂或偶聯(lián)劑的作用下制造各種木 塑復(fù)合材,結(jié)果提高了材料的尺寸穩(wěn)定性h 1 。2 0 世紀(jì)6 0 年代以來, 前蘇聯(lián)、美國、德國、意大利、波蘭、日本、新西蘭等國先后采用 c 一射線輻射引發(fā)浸漬于木材中的烯烴單體的聚合或熱引發(fā)法制造木 塑復(fù)合材料,塑合木在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的發(fā)展1 。 1 1 1 3 木材熱塑性塑料復(fù)合材料的研究“2 1 引 這種材料是將木材以刨花、纖維、木粉的形態(tài)作為增強(qiáng)材料或填 料添加到熱塑性塑料中,并通過加熱使木材與熔融狀態(tài)的熱塑性塑料 進(jìn)行復(fù)合而得到的一種新型復(fù)合材料,也稱為木材熱塑性塑料復(fù)合 材料( w o o da n dt h e r m o p l a s t i cc o m p o s i t e s ,亦有為數(shù)不少的文獻(xiàn)忽 略“熱塑性 而稱之為w o o dp l a s t i cc o m p o s i t e s ,均縮寫為w p c ) 木 材熱塑性塑料復(fù)合材料是近年來木塑復(fù)合材研究的重點(diǎn)。 木材熱塑性塑料復(fù)合材料是一種新型的木材塑化技術(shù)制成品。 在塑料工業(yè)中,經(jīng)常將一種聚合物與另一種聚合物相融合,聚合物與 聚合物間的連接是同性的。為了制造木材熱塑性塑料復(fù)合材料,木材 或塑料的表面必須進(jìn)行改性,使得添加到一起的木材纖維與塑料的界 面相容。 l9 6 3 年,b r id g ef o r d 發(fā)明了一種含有鐵陽離子和過氧化氫的催 化反應(yīng)系統(tǒng),將不飽和的單體接枝到木材纖維上,來改善木材纖維和 塑料之間的相容性,其他研究者進(jìn)一步研究和發(fā)展了此方法。從2 0 世紀(jì)8 0 年代開始,偶聯(lián)劑成為w p c 的研究熱點(diǎn)。19 8 0 年到l9 9 0 年 間產(chǎn)生了一系列的偶聯(lián)劑專利,其中包括異氰酸酯和馬來酸( m a ) ,鄰 苯二甲酸酐,聚亞甲基聚苯基異氰酸酯( p m p p i c ) ,馬來酸酐接枝聚丙 烯( m a p p ) ,馬來酸酐改性的苯乙烯乙烯一丁烯( se b s m a ) 和硅酸 鹽類等4 0 多種偶聯(lián)劑。這些偶聯(lián)劑可分為有機(jī)偶聯(lián)劑、無機(jī)偶聯(lián)劑、 有機(jī)一無機(jī)偶聯(lián)劑三大類。實(shí)驗(yàn)證明,有機(jī)類偶聯(lián)劑效果較好。目前 最為常用的有機(jī)偶聯(lián)劑是m a p p 和p m p p i c 。 2 0 世紀(jì)9 0 年代,在保持w p c 性能良好的情況下,如何降低偶聯(lián) 劑的成本成為此領(lǐng)域的熱門話題。因?yàn)樵趙 p c 的生產(chǎn)成本中,偶聯(lián)劑 的成本大約占3 0 ,這使得其難于被廣大消費(fèi)者接受。 4 第一章緒論 在國外,木塑復(fù)合材料的商業(yè)應(yīng)用始于2 0 世紀(jì)5 0 年代中期。 1 9 7 3 年s o n n e s s o np l a s ta b 公司銷售商品名為s o n w o o d 的p v c 木粉 復(fù)合材料。它首先是由木粉和p v c 復(fù)合制成片狀,然后擠塑成型。 2 0 世紀(jì)9 0 年代,w p c 制品蓬勃發(fā)展,美國市場對木塑復(fù)合材料 產(chǎn)品的需求迅速增長。據(jù)19 9 9 年a ni n v e s t i g a t i o no ft h ep o t e n t i a lt o e x p a n dt h em a n u f a c t u r eo fr e c y c l e dw o o dp l a s t i cc o m p o s i t ep r o d u c t s i nm a s s a c h u s e t t s t e c h n i c a lr e p o r t 群19 報(bào)道,美國目前w p c 產(chǎn)品銷 售量近1 5 10 6 t 年,比兩年前增加了兩倍。主要的產(chǎn)品是地板塊, 盤子,汽車內(nèi)襯板、窗框、柵欄和裝飾材料。據(jù)2 0 01 年的6 t h i n t e r n a t i o n a lc o n f e r e n c eo nw o o df i b e r p l a s t i cc o m p o s i t i o n 中報(bào)道, 到2 0 0 5 年,美國對w p c 材料的需求量會突破1 5 10 6 t 年,這些材 料的主要制品將是地板材料。新的應(yīng)用領(lǐng)域,如墻體材料等,也將會 占重要的比例。 目前,在國外比較有名的企業(yè)有t i mt e c h i n c 公司和d a v i s s t a n d a r d 公司、奧地利辛辛那提公司、奧地利泰克帕斯公司、德 國巴頓廢爾德公司、日本愛因公司等,它們都有規(guī)?;舅懿牧现?品生產(chǎn)設(shè)備,并進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)。但所用塑料原料分別為高純度 廢舊塑料和新塑料,與中國市場的再生塑料情況差距較大。世界上已 經(jīng)開發(fā)出的木塑復(fù)合材料主要有綠可木塑材料和意大利保利木。綠 可木塑材料是通過科技創(chuàng)新,對廢木再生利用而開發(fā)的可替代木材 的新型產(chǎn)品。在節(jié)省天然資源的同時(shí),綠可木塑不但擁有天然木材 的材性質(zhì)感和木紋,更具有耐水、耐腐蝕、防火、防霉、不被蟲蛀、 無污染、加工方便、可回收利用等技術(shù)性能。“保利木 ( p o l y w o o d 復(fù) 合材料) 是為了滿足各種特定的要求,采用不同的材料和配方復(fù)合而 成的一種不同的產(chǎn)品。 環(huán)保型木塑復(fù)合材料能夠充分發(fā)揮材料中各成分的優(yōu)勢,克服 單一材料的缺點(diǎn),不僅改進(jìn)了材料的物理力學(xué)性能和加工性能,降低 了成本并擴(kuò)大應(yīng)用范圍,還提高了材料的經(jīng)濟(jì)附加值。產(chǎn)品廣泛適用 于建筑業(yè)( 如地板、墊板、柱子、各種裝飾用線條等) 、輕工業(yè)( 如家 具、工藝品和樂器等) 、軍事工業(yè)( 如槍托、槍架和小型飛機(jī)螺旋槳等) 第一章 緒論 及木材工業(yè)等領(lǐng)域。同時(shí)由于通過不同的復(fù)合途徑可賦予木塑復(fù)合 材料某些特殊性能,因而使其具有更為廣泛的應(yīng)用,如汽車、交通、 機(jī)械、異型包裝材料等。 1 1 2 木塑復(fù)合材料的國內(nèi)研究情況 中國對木塑復(fù)合材料的研究發(fā)展比較緩慢,主要是在借鑒國外 木塑復(fù)合材料發(fā)展的基礎(chǔ)上,立足于原材料的來源狀況,經(jīng)濟(jì)成本 問題,以及成品材料的應(yīng)用及市場情況,發(fā)展適合于中國國情的木 塑復(fù)合材料工藝技術(shù)和設(shè)備。目前,國內(nèi)研究的木塑復(fù)合材料主要 有以下三種: 1 1 2 1 混合復(fù)合型w p c 的研究 2 0 世紀(jì)8 0 年代末,中國林科院王建軍等就對木纖維聚乙烯混合 復(fù)合型材料中的聚乙烯進(jìn)行了改性研究,結(jié)果表明提高了塑料和木材 界面之間的結(jié)合力n 引。 9 0 年代中后期,東北林業(yè)大學(xué)李堅(jiān)等對木材的酯化進(jìn)行了研究。 岳翠銀等將苯乙烯及順丁橡膠與沙蘭楊木粉混合,經(jīng)加熱聚合而成混 合復(fù)合型木塑復(fù)合材料。這種復(fù)合材在力學(xué)強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性等方 面均較沙蘭楊樹材有所提高。而且,經(jīng)此類方法改性后的木材與未改 性木材相比,木塑復(fù)合材料具有尺寸穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高、硬度大、 耐磨、抗壓性強(qiáng)等特點(diǎn),然而,由于親水性的木質(zhì)材料與憎水性的塑料 兩相之間存在較高的界面能差,使得木纖維和合成纖維很難形成良好 的“融合”體系n7 1 。此外,木材表面的氫鍵作用也使得塑料成分熔 融后在木纖維中不能均勻地分散,從而影響了木塑復(fù)合材料的復(fù)合 性能。 我國臺北學(xué)者也同步開展了混合復(fù)合型w p c 的研究,尤其是對木 粉和廢棄塑料復(fù)合材料的研究較早,力圖通過這種w p c 來解決臺北的 廢舊塑料問題n 引。 1 1 2 2 木材熱固性塑料的研究 這種復(fù)合材料主要是木材與熱固性塑料( 如酚醛樹脂、p v c 等) 混 合,并添加膠粘劑及改性劑復(fù)合而成的材料。2 0 世紀(jì)8 0 年代初,福 建林學(xué)院楊慶賢等開始對木粉和廢舊塑料的復(fù)合進(jìn)行了初步的探索 6 第一章緒論 研究并開發(fā)了幾種產(chǎn)品,邁出我國在木材熱固性塑料復(fù)合材料研究 方面的第一步。它的研究結(jié)果表明,層壓成型的硬質(zhì)板材比其他成型 工藝有較好的力學(xué)強(qiáng)度9 20 1 。隨后,中國林科院木工所、北京大學(xué)、 北京光華木材廠等單位大量研究了用熱引發(fā)法生產(chǎn)木塑復(fù)合材料, 而上海原子能研究所及上??萍即髮W(xué)等單位也對用c 一射線輻射法生 產(chǎn)木塑復(fù)合材料進(jìn)行了研究。廖兵等以氫氧化鈉和丙烯腈接枝改性 木纖維對p v c 木纖維復(fù)合材料的力學(xué)性能的影響進(jìn)行了研究他l2 糾。 1 1 2 3 木纖維合成纖維的研究 隨著木塑復(fù)合材料在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的拓展,合成纖維作為塑性 成分,具有良好的粘合能力,柔韌性等特點(diǎn)這一情況被研究者納入視 野。早在8 0 年代,中國林科院木材工業(yè)研究所就開始了對木材纖維 和p p 纖維復(fù)合材料的研究。研究的內(nèi)容包括材料的機(jī)械性能改善、 加工設(shè)備、生產(chǎn)工藝等。他們在木材纖維和聚丙烯纖維復(fù)合中采用酚 醛膠( p f ) 作為膠粘劑,來提高材料的結(jié)合能力。對材料使用了處理劑 進(jìn)行預(yù)處理以改善材料間相容性。同時(shí),中國林科院木工所木質(zhì)纖維 復(fù)合材料專題組使用紅松纖維與聚丙烯纖維進(jìn)行復(fù)合n 引。結(jié)果表明, 添加聚丙烯纖維雖然改善了材料的模壓性能,但導(dǎo)致材料的各項(xiàng)物理 力學(xué)性能下降,對聚丙烯進(jìn)行預(yù)處理后的復(fù)合材料模壓制品各項(xiàng)技術(shù) 指標(biāo)可以達(dá)到一汽大眾兒一v w 9 4 標(biāo)準(zhǔn)。 除此之外,中國林科院吳健身、王正對木纖維合成纖維復(fù)合材 料組分中添加了聚丙烯纖維,并對聚丙烯纖維進(jìn)行預(yù)處理,研究由此 所引起的材料物理力學(xué)性能和模壓性能的變化心 。隨后,許多研究 者通過對木纖維表面進(jìn)行改性或者對合成纖維進(jìn)行預(yù)處理,并進(jìn)一步 探討改善后的復(fù)合材料的性能,發(fā)現(xiàn)復(fù)合后的木纖維合成纖維復(fù)合 材料的整體性能都有了較大幅度的提高,這標(biāo)志著我國研究者在木纖 維合成纖維復(fù)合材料的研究方面取得了階段性的顯著成果阻朝。 在提高木纖維合成纖維復(fù)合材料間的相容性方面,我國也進(jìn)行 了大量研究。中國林科院木材工業(yè)研究所對木材和聚丙烯接枝共聚過 程中官能團(tuán)和表面極性的變化進(jìn)行了研究,使用順丁烯二酸酐和丁二 酸酐經(jīng)過酯化反應(yīng)來降低表面極性,效果良好。上海交通大學(xué)高分子 7 第一章緒論 材料研究所用馬來酸酐接枝聚丙烯作為偶聯(lián)劑應(yīng)用于木粉或纖維素 填充的p p 體系中,并對提高材料相容性的機(jī)理進(jìn)行了分析6 2 7 1 。 就目前國內(nèi)情況看,木纖維合成纖維復(fù)合材料的應(yīng)用尤以汽車 內(nèi)襯材料的使用最為突出。它在國外汽車工業(yè)中的應(yīng)用已有2 0 多年 的歷史并且已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,而在我國尚處于起步階段。國外普遍 采用的木纖維合成纖維復(fù)合材料制作的轎車門襯板至今在國內(nèi)還是 空白。這是我國民族工業(yè)亟待開發(fā)的領(lǐng)域,也為木纖維合成纖維復(fù) 合材料的開發(fā)、推廣、應(yīng)用提供了廣闊的市場心引。 在w p c 產(chǎn)品商業(yè)化方面,加拿大未來技術(shù)有限公司于l9 9 8 年將 木塑材料技術(shù)在我國出售;安徽蒙城縣鋁塑型材有限公司與蒙城縣 鋁塑研究所合作,研究建設(shè)的木塑材料生產(chǎn)線申請了國家專利;無 錫南豐塑業(yè)有限公司研制的組合式木塑托盤通過了由中國包裝協(xié)會 組織的技術(shù)鑒定,并申請了國家專利。北汽和北京化工大學(xué)對福田汽 車進(jìn)行了w p c 產(chǎn)品專用設(shè)備的開發(fā)。此外,山東、浙江等也有企業(yè)對 木塑材料的生產(chǎn)工藝及專用設(shè)備進(jìn)行研究開發(fā)引。 我國在w p c 材料回收和回收材料生產(chǎn)w p c 的方面起步較晚,在這 方面的研究較少。發(fā)達(dá)國家的大量實(shí)驗(yàn)研究表明;由回收塑料與木材 復(fù)合成的w p c 性能同新塑料所制得的w p c 性能差別不大。木材纖維和 p p 、p e 等熱塑性塑料的復(fù)合材料不僅可以利用回收木纖維和回收塑 料來生產(chǎn),而且其自身可以回收利用,并具有和新原材料生產(chǎn)的復(fù)合 材料相類似的強(qiáng)度和物理性質(zhì)。生產(chǎn)設(shè)備不用經(jīng)過改動(dòng)或經(jīng)過較小的 改動(dòng)即可生產(chǎn)回收材料的復(fù)合材料。但是利用回收塑料和回收木纖維 生產(chǎn)的復(fù)合材料還面臨很多的問題,需要進(jìn)一步改善;盡量改進(jìn)工藝 以經(jīng)濟(jì)的模式生產(chǎn)回收材料的復(fù)合材料,降低原料的回收成本等,開 辟新的回收塑料的市場。目前在美國已有專門利用回收材料生產(chǎn)w p c 的公司,例如維吉尼亞州溫徹斯特的t r e x 公司一直是w p c 的主要生 產(chǎn)廠家,其銷售量19 9 7 年比19 9 3 年增加了3 5 0 萬美元。此公司主要 利用回收塑料和粗糙的木材纖維來生產(chǎn)復(fù)合材料。此外還有m o b i l e o i l 公司等其他公司,主要利用廢棄闊葉材或者針葉材的剩余物( 鋸末) 和廢棄的雜貨袋來生產(chǎn)w p c ,主要產(chǎn)品是室外地板塊和花園圍欄。 第一章緒論 現(xiàn)在,在美國注冊的w p c 生產(chǎn)公司和技術(shù)出售公司還不斷增加。w p c 材料回收和回收材料生產(chǎn)w p c 都面臨著良好的市場。在美國等發(fā)達(dá) 國家更重視研究廢棄木材和新塑料w p c 性能改善的途徑,由于木材 資源匱乏,我國在2 0 世紀(jì)7 0 年代就提出用塑料替代部分木制材料。 尤其是在包裝材料方面,塑料已成為使用量最大的原料。丟棄的一次 性餐盒、水杯、塑料袋、編織袋、食品袋等已造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)和 對環(huán)境的威脅。因此,我國利用回收材料制造w p c 的主要研究方向, 應(yīng)當(dāng)立足于如何提高木材和回收塑料復(fù)合材料的性能,不斷拓展利用 回收塑料制得的復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域引。北京化工研究所早在19 8 8 年就已經(jīng)著手廢舊塑料的裂解工作,在長期的工作中發(fā)現(xiàn),裂解還不 能從根本上解決污染問題;目前東北林業(yè)大學(xué)正在研究利用回收塑料 和熱磨纖維制造w p c 的配套技術(shù)。目前廢棄材料的回收利用已成為 我國關(guān)注的問題,w p c 良好的性能必將為我國廢棄塑料回收利用開 辟新的途徑。 1 2 本課題的研究目標(biāo) 本課題研究是是木塑復(fù)合材料中的木纖維合成纖維的復(fù)合材 料,其中木纖維來源于桑樹枝條,其產(chǎn)品主要應(yīng)用背景是汽車工業(yè)當(dāng) 中的轎車內(nèi)飾板。 1 2 1 本課題的社會意義 近年來,隨著可持續(xù)發(fā)展、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等問題在世界范圍內(nèi)的 提出,各學(xué)科領(lǐng)域通過努力在這方面都取得了很大的進(jìn)展。在紡織材 料學(xué)方面,許多滿足這方面要求的新材料都已經(jīng)涌現(xiàn)了出來。木纖維 合成纖維是其中一種很具潛力的新型材料,它的開發(fā)具有重要的社 會意義,這主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:首先,木纖維與合成纖維形成 復(fù)合材料后,能充分的發(fā)揮各組成元素的優(yōu)點(diǎn),形成具有優(yōu)良性能的 復(fù)合材料。木纖維具有密度低、有彈性、在加工過程中對設(shè)備的磨損 小等優(yōu)點(diǎn),制得的復(fù)合材料具有高的強(qiáng)重比和硬度。其次,本課題所 9 第一章緒論 用的木纖維就是來自江南養(yǎng)蠶地區(qū)的桑樹枝條。因?yàn)榇骸⑶飪杉?,農(nóng) 村都要進(jìn)行桑樹枝條的修剪,所剪下的枝條都是廢棄物。它在自然界 中可以再生,供應(yīng)量大,同時(shí)還可以回收利用,有利于我國材料工業(yè) 的可持續(xù)發(fā)展。再次,木纖維具有生物降解性,對于由木纖維合成 纖維復(fù)合材料制得的制品來說,由于木纖維降解,為處理塑性成分的 垃圾,減少環(huán)境的污染提供了切實(shí)可行的辦法,對于環(huán)境保護(hù)有利。 而且木纖維與大量紡織用布廢棄物中的合成纖維原料復(fù)合將為治理 廢舊纖維制品對于環(huán)境的危害和提高木材利用率開辟一條新的途徑。 對于我國的環(huán)保事業(yè)、資源可持續(xù)利用將做出巨大的貢獻(xiàn)。同時(shí),從 我國的國情來看,木纖維與合成纖維復(fù)合的研究,可以有效的利用農(nóng) 村廢棄資源,極大的促進(jìn)我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,在我國國民經(jīng)濟(jì)中起 著重要的作用。 1 2 2 本課題的經(jīng)濟(jì)意義 近年來,利用木纖維與合成纖維復(fù)合制成具有某些新性能復(fù)合材 料的研究正在成為材料行業(yè)以及我們紡織行業(yè)研究的新領(lǐng)域。這種材 料在尺寸穩(wěn)定性、模壓成型、抗張和抗沖擊方面都具有優(yōu)勢,國外已 經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),例如在高級轎車工業(yè)中的應(yīng)用等。西方工業(yè)發(fā)達(dá) 國家在汽車工業(yè)上已經(jīng)廣泛的應(yīng)用了木纖維合成纖維復(fù)合材料,視 為當(dāng)代汽車工業(yè)“綠色革命 的重要內(nèi)容,現(xiàn)在正在向其他工業(yè)領(lǐng)域 不斷的拓展。而國內(nèi)在這方面的研究還比較少,基本上是空白的。近 年來,我國汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展,為木纖維合成纖維在汽車工業(yè)中 的應(yīng)用提供了廣闊的市場前景。 與木材行業(yè)和塑料行業(yè)的研究相比,他們研究的木纖維合成纖 維復(fù)合材料強(qiáng)度比較高、模量較大,并且隨著其中復(fù)合的塑料比重的 增加,強(qiáng)度和其他性能有逐步上升的趨勢,但是成本較高陽。而我們 所研究的木纖維合成纖維復(fù)合材料,是木材纖維和紡織上的合成纖 維進(jìn)行復(fù)合制造的木纖維合成纖維復(fù)合材料,因?yàn)榧徔椑w維的柔性 比較好,而且這里是用具有熱粘合性質(zhì)的合成纖維,這樣制出的木纖 維合成纖維復(fù)合材料,雖然其在強(qiáng)度和模量方面可能會略顯不足, 但由于其柔曲性能比較好,彈性好,在模壓成型方面會優(yōu)于前面所提 1 0 第一章緒論 到的方法制備的木塑復(fù)合材料,并且因?yàn)槠渲械哪纠w維占絕大部分 比例,所以成本低廉。這種新型的非織造材料,還具有質(zhì)量輕、可降 解的特點(diǎn),特別是當(dāng)材料斷裂時(shí),其碎裂后不會形成堅(jiān)硬的棱角傷害 人,與前者相比,復(fù)合材料的使用安全性明顯提高。作為汽車內(nèi)飾板 材料的開發(fā),具有良好的市場前景。 除此之外,木纖維合成纖維復(fù)合材料不怕蟲咬,抗酸堿、耐老 化、抗菌、不易吸水陽2 1 ,而且復(fù)合材料成品性能優(yōu)于其中的任一單 一成分,在人們追求科技含量高,而且有高的經(jīng)濟(jì)附加值材料的今天, 開發(fā)和應(yīng)用木纖維合成纖維復(fù)合材料,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 1 3 本課題的技術(shù)路線、關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn) 1 3 1 本課題的技術(shù)路線 本方法是采用紡織用的合成纖維作為塑料原料,與木纖維進(jìn)行復(fù) 合,并用非織造成網(wǎng)技術(shù)制備坯料,采用的一定的加工工藝制成所需 的復(fù)合材料。其主要加工工藝如下圖l 一4 所示。 。蜘醍瓤,一囹斗囹圈斗臥9 成品 圖卜4 氣流鋪裝成型工藝流程 1 3 2 關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn) 本課題的研究研究過程中,其中關(guān)鍵的技術(shù)和需要注意的一些問 題有如下幾個(gè)方面: ( 1 ) 采用具有熱粘合性質(zhì)的合成纖維與木纖維復(fù)合,在粘合過 程中,粘合部分軟化熔融易于形成粘合。而且,粘合的溫度可以適當(dāng) 調(diào)低,有效的節(jié)約了資源。熱粘合后的纖網(wǎng)可以保持原纖網(wǎng)的特性。 而且由于粘合纖維的熔融而使其與木纖維之間的交叉點(diǎn)有效的粘合, 因而產(chǎn)品強(qiáng)度高,并且能適應(yīng)一些最終產(chǎn)品的要求。 ( 2 ) 對木纖維和合成纖維進(jìn)行人工預(yù)混和機(jī)器混合后,采用氣 第一章緒論 流成網(wǎng)技術(shù),解決了的木纖維和合成纖維無法均勻混合的問題,然后 對形成的纖網(wǎng)進(jìn)行針刺加固,最后熱壓粘合成形。 ( 3 ) 將不同種類的合成纖維與木纖維以不同的配比復(fù)合制成的 材料在結(jié)構(gòu)、性能上加以對比,找出較佳的復(fù)合工藝。 ( 4 ) 試驗(yàn)過程中,注意木纖維合成纖維復(fù)合材料中添加的改性 膠粘劑在聚合物間的“橋連”作用、對復(fù)合材料界面相容性的改善以 及它們對成品材料性能的影響; ( 5 ) 在熱壓成形的過程中,不儀要防止熱壓過程中纖維中的合 成纖維粘住熱壓板,還要注意周圍環(huán)境的影響,以便進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié), 達(dá)到預(yù)期的試驗(yàn)效果。 本課題在木纖維合成纖維的復(fù)合中,主要的創(chuàng)新點(diǎn)就是,與以 往研究者研制的木纖維與合成纖維中的熱固性纖維復(fù)合相比,本課題 所研究的是木纖維與合成纖維中的熱塑性纖維進(jìn)行復(fù)合。此外,本課 題所研究的材料可以制成各種形狀的材料,比如像前者所不能制備的 各種曲面形狀的材料,尤其是具有一定深度的彎曲材料。適合于制成 形狀復(fù)雜的汽車內(nèi)飾板。而且,與以往制備的木纖維合成纖維復(fù)合 材料相比,由于本課題采用的是特殊的具有熱粘合性質(zhì)的合成纖維, 其本身可以作為粘結(jié)成分,所以,復(fù)合材料的靜曲強(qiáng)度在一定程度上 會有一個(gè)較大的提高。 1 2 第二章試驗(yàn)及結(jié)果分析 第二章試驗(yàn)及結(jié)果分析 由于本課題也是在不同方向上對新材料的探索,因此,關(guān)于試驗(yàn) 的整個(gè)過程,大體上規(guī)劃為兩大階段來完成。第一階段主要從原料中 找出能與木纖維復(fù)合良好的熱塑性合成纖維,并進(jìn)行相關(guān)的性能測 試,然后通過單因子分析找出其中木纖維與合成纖維復(fù)合較好的一 組。第二階段則是從前一個(gè)階段的基礎(chǔ)上再做整體規(guī)劃,進(jìn)行正交因 子分析,處理相關(guān)的數(shù)據(jù)。下面整個(gè)試驗(yàn)過程做具體的闡述。 2 1 試驗(yàn)準(zhǔn)備 2 1 1 原材料的準(zhǔn)備 2 1 1 1 木纖維 本試驗(yàn)采用的是木纖維是桑木( m ulb e r r y ) 纖維,是桑木枝條加以 熱磨而制得。桑木枝條的熱磨條件是:磨盤間隙0 0 2 m m ,蒸汽壓力4 104 6 5 10 4k g f ,預(yù)熱時(shí)間4 m im ,磨漿時(shí)間5 m in 。 然后用篩網(wǎng)篩選木纖維,使之長度在5 m m 2 0 m m 之間,人工挑出 其中的大梗和未切磨成絲的粗硬木塊,使所用的木纖維長度和細(xì)度都 比較勻整,便于氣流成網(wǎng)時(shí)纖維分布均勻。這樣,在針刺復(fù)合時(shí)就不 會損傷刺針,而且做出的成品表面不會出現(xiàn)硬塊,以期達(dá)到光滑的表 面效果。 2 1 1 2 合成纖維 作為與木纖維復(fù)合的熱塑性合成纖維,要求纖維具有優(yōu)良的熱粘 合及物理機(jī)械性能。根據(jù)其分子結(jié)構(gòu)、截面、細(xì)度、縮率、卷曲度、 回彈性、光潔度的不同,纖維被賦予不同的熔融點(diǎn)、軟化點(diǎn)、染色性、 阻燃性等物理化學(xué)性質(zhì)。根據(jù)熱粘合纖維的粘合屬性,可以分為: 可溶解粘合纖維,這類纖維可溶解于溫水或熱水中,并引起主 體纖維在干燥過程中黏附粘合,如p v a 。 第二章試驗(yàn)及結(jié)果分析 熔融粘合纖維,這種纖維熔融速度高,熱收縮低,熔融范圍小, 要求其熔融溫度低于被粘合溫度。如聚酯類纖維,雙組分纖維共聚酰 胺類纖維等。 自粘粘合纖維,這類纖維通過壓力和溫度相互粘結(jié),而纖維本 身的結(jié)構(gòu)保持不變。在一個(gè)相對比較寬的溫度范圍內(nèi),纖維間的相互 接觸點(diǎn)上由于熔結(jié)而自相結(jié)合,如雙組分纖維等。 熱粘合纖維的主要技術(shù)要求使在降低熔點(diǎn)的同時(shí),仍保持一定的 強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。常用的粘合纖維的分類如下表2 1 : 表2 一l 常用的粘合纖維 我們可以看出采用雙組分纖維做熱粘合纖維,尤其采用皮層為低 熔點(diǎn)的雙組分纖維,粘合過程中,皮層先軟化易于形成粘合。而且, 粘合的溫度可以適當(dāng)調(diào)低,有效的節(jié)省了資源陽引。熱粘合后的纖網(wǎng) 可保持原纖維的特性,而且由于皮層組分熔融而使纖維之間交叉點(diǎn)上 有效的粘合,因而產(chǎn)品強(qiáng)度高而適應(yīng)一些最終產(chǎn)品的要求。 前一階段有研究者做出的木纖維合成纖維復(fù)合材料的力學(xué)性能 及靜曲強(qiáng)度較低,估計(jì)其主要原因是界面結(jié)合的問題。因此,考慮到 這種情況,本課題選用兩種皮芯式雙組分纖維p e p e t 和c o p e t p e t 纖維作為與木纖維復(fù)合的合成纖維。木纖維主要是由極性分子構(gòu)成 的,雙組分纖維p e p e t 的皮層為p e ,為聚烯烴纖維,其分子為非極 1 4 第二章試驗(yàn)及結(jié)果分析 性分子,分子量非常大,而c o p e t p e t 纖維中的皮層成分為含有極性 的c o p e t 成分。因此,本課題選用這兩種不同的雙組分纖維材料與木 纖維進(jìn)行混合,制各材料,以便進(jìn)行對比分析,找出其中較為合適的 一種雙組分纖維與木纖維的配比。此外,兩種雙組分纖維的芯層成分 都相同,這樣在皮層熔融與木纖維粘合之后,剩下的芯層是同種成分 和木纖維進(jìn)行復(fù)合,這樣更能說明皮層的構(gòu)成不同對于整個(gè)材料的性 能有何影響。 根據(jù)廠商提供的信息,得知雙組分纖維p e p e t 皮層p e 熔點(diǎn)為 1 10 左右,芯層p e t 熔點(diǎn)為2 6 0 左右。c o p e t p e t 纖維皮層c o p e t 的熔點(diǎn)為13 0 左右,芯層p e t 熔點(diǎn)一為2 6 0 左右,為了確認(rèn)其準(zhǔn)確性, 、_ ,一。一 對兩種雙組分纖維進(jìn)行d s c 曲線分析如下圖2 1 和圖2 - 2 所示: ( 棚) 一( ) 3 0 03 5 0 7 pf l | | 圖2 1p e p e t 的d s c 曲線圖 凡 圖2 - 2c o p e t p e t 的d s c 曲線圖 ( ) 5 從上面的圖形中可以看出,d s c 曲線圖對于雙組分的皮層上的溫 度不能正常的顯示,分析其主要原因可能是由于兩種組分在做熔點(diǎn)測 1 5 巧巧。巧1巧吃巧ci) o 吃 0 5 1 5 2 5 3 5 哇5 d 一 。一 一 一 瑚 電 吃 吧 q 6 、 第二章試驗(yàn)及結(jié)果分析 試時(shí)彼此會有影響,所以在溫度較低的皮層熔化時(shí)不會出現(xiàn)明顯的峰 值來顯示。鑒于此,在試驗(yàn)過程中我們采用的熔融溫度就以廠家提供 的溫度為基準(zhǔn)。 2 1 1 3 膠粘劑 根據(jù)翻譯的相關(guān)資料,丙烯酸酯類膠粘劑在用于改善木纖維合 成纖維復(fù)合材料的復(fù)合性質(zhì),增強(qiáng)塑性纖維表面的拒水性,減小木纖 維合成纖維界面的不相容性等問題方面,具有良好的效果,且制備 過程簡單,在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室條件下可以完成,在理論和實(shí)踐方面都具 有可行性。作為改善木纖維合成纖維界面不相容問題的一種解決方 法,值得嘗試。本課題所采用的聚丙烯酸酯乳液型膠粘劑,它是由丙 烯酸酯類和醋酸乙烯酯共聚而成。其中丙烯酸酯類成分與合成纖維的 粘結(jié)性能比較好,而醋酸乙烯酯成分極性強(qiáng),和木纖維的粘結(jié)性能比 較好。因此,希望在木纖維合成纖維復(fù)合材料中充當(dāng)連接木纖維和 合成纖維之間的一個(gè)“橋梁 的作用。此外,該膠粘劑原料來源廣泛, 容易制備,粘接性能好、粘附力強(qiáng)、耐紫外光、耐老化、保色性能好、 無毒、無氣味,具有粘接面廣的特點(diǎn),廣泛用于包裝、涂料、建筑、紡 織以及皮革等各行各業(yè)。 2 1 1 4 阻燃劑 本課題采用的阻燃劑是上海新力化學(xué)品有限公司提供的尼普威 ( n u p w e l l ) s v r 阻燃劑。 尼普威( n u p w e l l ) s f r 阻燃劑是一種使用十分方便的阻燃劑, 適用于各類具有吸收性的材料。使用時(shí),只需將其噴灑到需要整理的 材料表面,晾干后即得到阻燃效果優(yōu)良的整理品。 技術(shù)規(guī)格: ( 1 ) 外觀無色液體 ( 2 ) p i - i 值8 左右 ( 3 ) 溶解性能常溫下能與水以任何比例進(jìn)行互溶 ( 4 ) 儲存穩(wěn)定性常溫下能穩(wěn)定儲存l2 月以上 適用范圍

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