木材—无机纳米复合材料流变性能研究
发布时间：2021-04-19 16:01
木塑复合材料（Wood plastic composite WPC）是以木材为主要原料,通过处理以纤维或粉末的形态作为填料,添加到高密度聚乙烯（HDPE）,聚丙烯（PP）,聚氯乙烯（PVC）等热塑性塑料中,通过传统的挤出、热压、注塑等加工工艺制备的一种新型材料。WPC具有实木材料的木质感和塑料基体的耐候性、耐微生物性的优点,具有成本低廉、可回收再次加工的特点,能替代部分实木材料使用,体现绿色环保的理念。本文紧密结合国家自然科学基金项目:“基于流变自组装的木质材料表面膨胀泡沫炭层形成及其阻燃抑烟机制（31670563）”开展研究,通过对木塑复合材料的配方设计、加工过程中的流变性能研究,为木塑复合材料的发展提供了理论依据和实验支撑,具有重要的研究价值与应用前景。为此,本文主要研究了木粉含量、纳米粒子含量以及温度对木塑复合材料动态流变性能的影响,探索木塑复合体系内部粒子网络结构的形成与破坏。其主要工作及创新成果如下:（1）通过实验研究发现PP的热稳定性良好,在高温下并不容易发生交联氧化,少量碳酸钙的加入并没有改变PP基体的热稳定性,只有当加入量≥40%时,才会对木塑复合材料的热稳定性能产生影...
【文章来源】：中南林业科技大学湖南省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 本课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 无机纳米粒子的应用与发展
1.2.2 木材-无机纳米复合材料研究现状
1.2.3 木材-无机纳米复合材料力学性能研究现状
1.3 木塑复合材料的流变性能研究
1.3.1 流变学简介
1.3.2 聚合物流变特性
1.3.3 流变测试仪器及工作原理
1.3.4 木塑复合材料流变性能的影响因素
1.4 本文研究的主要内容
3体系的动态流变性能">2 PP/CaCO3体系的动态流变性能
2.1 前言
2.2 实验材料与仪器
2.2.1 实验材料
2.2.2 仪器设备
3复合材料试样制备及工艺流程"> 2.3 PP/ CaCO3复合材料试样制备及工艺流程
2.3.1 原料配比
2.3.2 工艺流程
2.3.3 流变测试条件
2.4 实验结果及讨论
3的热稳定性能"> 2.4.1 纯PP与PP/CaCO3的热稳定性能
3含量对聚丙烯复合材料动态流变性能的影响"> 2.4.2 CaCO3含量对聚丙烯复合材料动态流变性能的影响
2.4.3 温度扫描曲线确定相分离温度
2.5 本章小结
3 木粉含量对WF/PP复合材料动态流变性能的影响
3.1 前言
3.2 实验材料与仪器
3.2.1 实验材料
3.2.2 仪器
3.3 木粉/PP复合材料试样制备及工艺流程
3.3.1 原料配比
3.3.2 工艺流程
3.4 实验结果及讨论
3.4.1 木粉含量与Payne效应
3.4.2 木塑复合材料热稳定性
3.4.3 木塑复合材料的频率扫描分析
3.4.4 木塑复合材料的温度扫描分析
3.5 本章小结
3含量对WF/PP复合材料动态流变性能的影响">4 纳米CaCO3含量对WF/PP复合材料动态流变性能的影响
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原材料
4.2.2 主要仪器及设备
4.3 复合材料的制备
3分散改性"> 4.3.1 纳米CaCO3分散改性
3-WF/PP复合材料的制备"> 4.3.2 纳米CaCO3-WF/PP复合材料的制备
4.4 结果与讨论
3含量对Payne效应的影响"> 4.4.1 180℃时纳米CaCO3含量对Payne效应的影响
3含量对热稳定性的影响"> 4.4.2 纳米CaCO3含量对热稳定性的影响
4.4.3 木塑复合材料的频率扫描曲线
4.4.4 木塑复合材料的温度扫描曲线
4.5 本章小结
5 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 工作展望
参考文献
附录A （攻读学位期间的主要学术成果）
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高填充性聚合物/纳米粒子复合材料的流变行为研究进展[J]. 吴长庆,林祥,任冬云,张军. 中国塑料. 2018(02)
[2]旋转流变仪在线研究聚合物结晶行为进展[J]. 王迪,姚泽昊,朱文利. 中国塑料. 2018(01)
[3]硫酸盐对无机聚合物流变性能的影响[J]. 谢亮,詹镇峰,李兆恒,杨永民,佘俊辉,彭鸿涛. 广东建材. 2017(05)
[4]交联聚乙烯滚塑成型加热阶段时温等效性分析[J]. 王晓乐,王克俭,孙小杰,陈学连,梁文斌. 塑料. 2016(05)
[5]纤维增强木塑复合材料研究进展[J]. 王海刚,张京发,王伟宏,王清文. 林业科学. 2016(06)
[6]木材普通蠕变和机械吸湿蠕变研究概述[J]. 彭辉,蒋佳荔,詹天翼,吕建雄. 林业科学. 2016(04)
[7]表面改性对纳米SiO2增强木纤维/PP复合材料微观结构及性能的影响[J]. 何霄,袁光明,邓鑫,肖罗喜,谭林朋. 中国表面工程. 2016(02)
[8]木材动态黏弹性的研究现状与发展趋势[J]. 詹天翼,蒋佳荔,吕建雄. 南京林业大学学报(自然科学版). 2015(02)
[9]纳米CaCO3增强木质基复合材料力学性能研究[J]. 何霄,袁光明,肖罗喜. 中南林业科技大学学报. 2014(12)
[10]天然纤维素物质模板制备功能纳米材料研究进展[J]. 贾冬玲,王梦亚,李顺,黄建国. 科学通报. 2014(15)
博士论文
[1]纳米尺寸对材料力学与热力学特性影响的研究[D]. 于晓华.昆明理工大学 2014
[2]木材—有机—无机杂化纳米复合材料研究[D]. 李永峰.东北林业大学 2012
[3]木材横纹压缩变形恢复率的变化规律与影响机制[D]. 赵钟声.东北林业大学 2003
硕士论文
[1]木材-无机纳米复合体系中纳米粒子分散机制研究[D]. 何霄.中南林业科技大学 2015
[2]荷载、含水率及温度作用下桉树木材蠕变特性研究[D]. 邓彪.中南林业科技大学 2013
[3]聚丙烯基木塑复合材料流变及力学性能的研究[D]. 王晓钦.东北林业大学 2013
[4]聚丙烯/纳米颗粒复合材料流变及剪切诱导结晶行为研究[D]. 袁松.天津大学 2013
[5]PP/杨木粉复合材料的制备及其流变性能研究[D]. 靳洪胜.湖南工业大学 2012
[6]木纤维/聚烯烃共混物复合材料的制备与性能[D]. 高华.东北林业大学 2008
本文编号：3147864
【文章来源】：中南林业科技大学湖南省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 本课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 无机纳米粒子的应用与发展
1.2.2 木材-无机纳米复合材料研究现状
1.2.3 木材-无机纳米复合材料力学性能研究现状
1.3 木塑复合材料的流变性能研究
1.3.1 流变学简介
1.3.2 聚合物流变特性
1.3.3 流变测试仪器及工作原理
1.3.4 木塑复合材料流变性能的影响因素
1.4 本文研究的主要内容
3体系的动态流变性能">2 PP/CaCO3体系的动态流变性能
2.1 前言
2.2 实验材料与仪器
2.2.1 实验材料
2.2.2 仪器设备
3复合材料试样制备及工艺流程"> 2.3 PP/ CaCO3复合材料试样制备及工艺流程
2.3.1 原料配比
2.3.2 工艺流程
2.3.3 流变测试条件
2.4 实验结果及讨论
3的热稳定性能"> 2.4.1 纯PP与PP/CaCO3的热稳定性能
3含量对聚丙烯复合材料动态流变性能的影响"> 2.4.2 CaCO3含量对聚丙烯复合材料动态流变性能的影响
2.4.3 温度扫描曲线确定相分离温度
2.5 本章小结
3 木粉含量对WF/PP复合材料动态流变性能的影响
3.1 前言
3.2 实验材料与仪器
3.2.1 实验材料
3.2.2 仪器
3.3 木粉/PP复合材料试样制备及工艺流程
3.3.1 原料配比
3.3.2 工艺流程
3.4 实验结果及讨论
3.4.1 木粉含量与Payne效应
3.4.2 木塑复合材料热稳定性
3.4.3 木塑复合材料的频率扫描分析
3.4.4 木塑复合材料的温度扫描分析
3.5 本章小结
3含量对WF/PP复合材料动态流变性能的影响">4 纳米CaCO3含量对WF/PP复合材料动态流变性能的影响
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原材料
4.2.2 主要仪器及设备
4.3 复合材料的制备
3分散改性"> 4.3.1 纳米CaCO3分散改性
3-WF/PP复合材料的制备"> 4.3.2 纳米CaCO3-WF/PP复合材料的制备
4.4 结果与讨论
3含量对Payne效应的影响"> 4.4.1 180℃时纳米CaCO3含量对Payne效应的影响
3含量对热稳定性的影响"> 4.4.2 纳米CaCO3含量对热稳定性的影响
4.4.3 木塑复合材料的频率扫描曲线
4.4.4 木塑复合材料的温度扫描曲线
4.5 本章小结
5 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 工作展望
参考文献
附录A （攻读学位期间的主要学术成果）
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高填充性聚合物/纳米粒子复合材料的流变行为研究进展[J]. 吴长庆,林祥,任冬云,张军. 中国塑料. 2018(02)
[2]旋转流变仪在线研究聚合物结晶行为进展[J]. 王迪,姚泽昊,朱文利. 中国塑料. 2018(01)
[3]硫酸盐对无机聚合物流变性能的影响[J]. 谢亮,詹镇峰,李兆恒,杨永民,佘俊辉,彭鸿涛. 广东建材. 2017(05)
[4]交联聚乙烯滚塑成型加热阶段时温等效性分析[J]. 王晓乐,王克俭,孙小杰,陈学连,梁文斌. 塑料. 2016(05)
[5]纤维增强木塑复合材料研究进展[J]. 王海刚,张京发,王伟宏,王清文. 林业科学. 2016(06)
[6]木材普通蠕变和机械吸湿蠕变研究概述[J]. 彭辉,蒋佳荔,詹天翼,吕建雄. 林业科学. 2016(04)
[7]表面改性对纳米SiO2增强木纤维/PP复合材料微观结构及性能的影响[J]. 何霄,袁光明,邓鑫,肖罗喜,谭林朋. 中国表面工程. 2016(02)
[8]木材动态黏弹性的研究现状与发展趋势[J]. 詹天翼,蒋佳荔,吕建雄. 南京林业大学学报(自然科学版). 2015(02)
[9]纳米CaCO3增强木质基复合材料力学性能研究[J]. 何霄,袁光明,肖罗喜. 中南林业科技大学学报. 2014(12)
[10]天然纤维素物质模板制备功能纳米材料研究进展[J]. 贾冬玲,王梦亚,李顺,黄建国. 科学通报. 2014(15)
博士论文
[1]纳米尺寸对材料力学与热力学特性影响的研究[D]. 于晓华.昆明理工大学 2014
[2]木材—有机—无机杂化纳米复合材料研究[D]. 李永峰.东北林业大学 2012
[3]木材横纹压缩变形恢复率的变化规律与影响机制[D]. 赵钟声.东北林业大学 2003
硕士论文
[1]木材-无机纳米复合体系中纳米粒子分散机制研究[D]. 何霄.中南林业科技大学 2015
[2]荷载、含水率及温度作用下桉树木材蠕变特性研究[D]. 邓彪.中南林业科技大学 2013
[3]聚丙烯基木塑复合材料流变及力学性能的研究[D]. 王晓钦.东北林业大学 2013
[4]聚丙烯/纳米颗粒复合材料流变及剪切诱导结晶行为研究[D]. 袁松.天津大学 2013
[5]PP/杨木粉复合材料的制备及其流变性能研究[D]. 靳洪胜.湖南工业大学 2012
[6]木纤维/聚烯烃共混物复合材料的制备与性能[D]. 高华.东北林业大学 2008
本文编号：3147864
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