1木纖維增強聚丙烯復合材料：壓縮和注塑成型工藝摘要含有不同種類的木質(zhì)纖維（硬木纖維和軟木纖維）的木纖維增強聚丙烯復合材料經(jīng)過注射成型和擠壓成型工藝而成。人們針對不同處理系統(tǒng)和相容劑對復合材料的力學性能的影響進行過調(diào)查。當今研究是針對在處理系統(tǒng)和相容劑作用下木纖維聚丙烯復合材料的拉伸，彎曲，沖擊和影響性能。從研究結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，相對于壓縮成型工藝，注塑成型工藝具有較好的拉伸和彎曲性能（拉伸強度和彎曲強度大約分為155%和60%）。簡支梁沖擊增加了壓縮硬木材纖維聚丙烯（PP）復合材料成型的最值，在30%木材纖維含量的70左右。相比較于壓縮成型工藝，注射成型過程的耐沖擊力更有優(yōu)勢。在注射成型過程中含50%木質(zhì)纖維的硬木材纖維聚丙烯復合材料阻尼指數(shù)最多可以降低60%。為了更好理解在這兩個加工系統(tǒng)中木纖維和聚丙烯之間的相互作用，本研究對復合材料的掃描電子顯微鏡也有所探討。關(guān)鍵詞：木纖維聚丙烯復合材料；注塑成型工藝；壓縮成型工藝；機械性能2引言聚丙烯纖維復合材料的木材成為昂貴和缺乏環(huán)保材料的替代品。聚丙烯纖維復合材料是一種可回收聚合物，來自可再生能源派生的木纖維，且宜生物降解。在聚丙烯基體使用木材纖維擁有很多優(yōu)勢，如改善復合材料的尺寸穩(wěn)定性，加工溫度較低，熱變形溫度較高，改善木表面外觀，質(zhì)輕，體積小，縮短了高達30的注射成型產(chǎn)品的周期時間和易于生產(chǎn)高性能材料的產(chǎn)品。相比較傳統(tǒng)的補強劑（如玻璃纖維和礦物顆粒），如今復合技術(shù)的進展提高了他們的競爭力。木粉填充物都是現(xiàn)成的木磨。作為磨削工藝的功能，它可以控制大小，粒徑分布，形狀，以及木粉顆粒的縱橫比。木粉通常包括一個破碎纖維的混合物，尤其是原纖化纖維和纖維束。與礦物顆粒相比，用聚丙烯復合的木粉強力地集合了比剛度和強度增高，加工過程中減少磨損，密度降低和價格低廉的特點。注塑和擠出是用來生產(chǎn)柱狀或片狀形式的木纖維熱塑性復合材料的。注塑需要具有低分子量聚合物維持低粘度。約翰遜自控汽車對最新近的塑料天然纖維復合材料在汽車內(nèi)部零部件和木纖維聚丙烯復合材料產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)（如注塑成型，低壓注塑成型，共注射成型）的使用提出了一個概述。與對幾種自然和木纖維（黃麻，亞麻，紅麻，桉樹）被應用到半成品，即注射成型過程中顆粒（簡稱天然纖維）的，幾種線路進行重點研究。（亞麻纖維，3,4麻，5黃麻，6稻殼，7和劍麻纖維8,9）自然屬性和木纖維10增強聚合物復合材料注塑成型工藝中有所研究。熱塑性纖維增強復合材料區(qū)別于熱固性復合材料主要在于斷裂伸長率較高，周期短和具有回收的可能性。壓縮成型技術(shù)被證明對任何熱塑性預浸的型材產(chǎn)品都適用。壓縮成型技術(shù)無需壓縮材料就可溫和地將熱塑性預浸塑成所需的形狀。不同層取向也就此成型后保留。約翰遜自控11比較了汽車門板制造的新材料和新工藝。該材料是一種天然纖維氈（亞麻，劍麻，大麻，紅麻）,表面噴有壓縮成型產(chǎn)出的聚氨酯樹脂。麻纖維，12-14木纖維15和黃麻纖維16增強復合材料也由壓縮成型工藝制備。最近的一項審查報告17描述了在不同處理系統(tǒng)中（擠出，注射成型，壓縮成型，混合機和擠壓過程）聚合物中自然木纖維的加固?；鞜掃^程的一個重要特征是加入了相容劑，這種相容劑是用來克服極地木和非極地烴聚合物之間的不相3容。兼容性不足通常使沖擊和拉伸強度的下降。這些研究旨在比較注射成型和壓縮成型工藝中木纖維（聚丙烯）復合材料的力學性能。4實驗材料：高聚物基聚丙烯是由德國蓋爾森基興帝斯曼提供的一種顆粒（StamylanP17M10），它的熔點是173C，熔融指數(shù)為230度下10.5/10min。它在室溫下密度為0.905g/cm。木纖維標準硬木纖維和軟木纖維，150-500mm大小，由德國J.RettenmaierandSohneGmbH有限公司提供，值得關(guān)注的是硬木纖維和軟木纖維的纖維組織分別是纖維狀和立體狀的。相容劑市面上銷售的馬來酸酐共聚聚丙烯共聚物（Licomont，氬氣504FG），一種用于纖維處理相容劑，這可以從德國法蘭克福科萊恩公司買到。用量大概是木纖維含量的5%，用來改善木纖維和聚丙烯基之間的相容性和粘著力。配制和樣品制備注塑成型工藝硬木材纖維和軟木材纖維（30和50重量比）聚丙烯顆粒經(jīng)雙螺桿擠出機（哈克擠出機，RheomexPTW25/32）混合，加或不加相容劑?；旌锨八械哪静睦w維在空氣循環(huán)烘箱中以80C溫度烘干24小時。注塑成型工藝制成備用樣品前，擠壓后顆粒需在80C下再烘干24小時。在熔化溫度150C-180C，模具溫度80C-100C，注塑壓力20kN/mm下，注塑成型工藝將干燥的顆粒制成實驗樣品。壓縮成型工藝聚丙烯顆粒被轉(zhuǎn)換成粉末，然后與木材纖維混紡。木纖維和聚丙烯粉混合物放置于汽缸壓縮塊成型機，機內(nèi)壓力為20kN/mm，溫度達到190C。氣缸維持20kN/mm5分鐘，然后在