典型生物质/聚乙烯复合材料制备与性能研究
发布时间：2021-04-30 07:10
生物质热塑复合材料指将生物质与热塑性树脂混合,加入一定量的助剂和填料,利用挤出成型等工艺制备的一种新型环保材料。由于其良好的可加工性、防水防火性、环保性等特点应用越来越广泛,其开发应用促进了农林废弃物及废旧塑料的资源化利用,减少环境污染,而且能够缓解森林资源日趋紧张的压力。本课题以杨木粉等四种典型生物质制备了生物质/聚乙烯复合材料,并研究了生物质种类及含量、填料及助剂含量、温度等因素对复合材料的流变性能、力学性能、静态粘弹性以及热解特性的影响。研究发现:（1）随着温度的升高,木粉与HDPE等量添加时,复合材料的平衡扭矩先减小后增加,最佳挤出温度为175℃;生物质用量过高会使得熔体粘性下降,转子转动过程中所受到的剪切力降低并出现打滑现象;使用杨木粉和稻壳制备复合材料时,熔融体系流动性能较好,玉米秸秆和棉杆较差;润滑剂可显著改善复合材料流动性;少量的碳酸钙对复合材料流动性能影响不大,超过20份后转子扭矩明显增加,发生聚团现象流动性能变差;偶联剂对复合材料流动性能影响不大。（2）生物质可增强复合材料强度,但会使得复合材料弹性模量降低;玉米秸秆所制备的复合材料力学性能较好,棉杆较差;碳酸钙能够...
【文章来源】：山东理工大学山东省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 主要成分
1.2.1 生物质
1.2.2 热塑性树脂
1.2.3 填料及助剂
1.3 研究进展
1.4 课题研究意义及内容
1.4.1 课题研究意义及目的
1.4.2 课题研究内容
第二章 流动与力学性能研究
2.1 熔融体系流动性能测试
2.1.1 试验材料、设备及仪器
2.1.2 流动性能测试
2.1.3 结果分析
2.2 力学性能测试
2.2.1 样品制备与力学性能测试
2.2.2 生物质对复合材料力学性能的影响
2.2.3 碳酸钙对复合材料力学性能的影响
2.2.4 助剂对复合材料力学性能的影响
2.3 力学性能正交试验研究
2.3.1 力学性能正交试验设计
2.3.2 力学性能正交试验结果分析
2.4 本章小结
第三章 静态粘弹性研究
3.1 线性粘弹区确定
3.1.1 样本制备
3.1.2 应力应变扫描
3.2 蠕变试验
3.3 应力松弛试验
3.4 本章小结
第四章 复合材料热重分析
4.1 热分析方法
4.2 热重试验
4.2.1 样本制备
4.2.2 热重试验
4.3 结果与讨论
4.3.1 生物质用量对复合材料热解特性的影响
4.3.2 生物质种类对复合材料热解特性的影响
4.3.3 碳酸钙含量对复合材料热解特性的影响
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 工作总结
5.2 研究展望
参考文献
在读期间公开发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]HDPE基木塑复合材料的性能研究[J]. 曹明浪,曹金星,张玲,张云灿. 现代塑料加工应用. 2015(06)
[2]抗菌剂与抗菌木塑复合材料的研究进展[J]. 张佳瑶,徐肖娅,李晓林,刘玉涛,姚雪霞. 工程塑料应用. 2015(12)
[3]木塑复合材料界面改性研究[J]. 叶晓丹,于辉,杨慧敏,邵琼. 竹子研究汇刊. 2015(04)
[4]HDPE/稻壳粉复合材料等温结晶行为研究[J]. 杨科研,蔡红珍,高巧春,易维明,马晓轩. 塑料科技. 2015(10)
[5]木塑复合材料热解特性[J]. 孙剑平,张志军,王清文,隋淑娟,林晓娜. 化工进展. 2015(S1)
[6]WPP/NWPCB/POE复合材料的制备及其热解特性[J]. 陈义忠,吴曼,谢恒来,刘新民,郭庆杰. 化工学报. 2015(12)
[7]生物质对木塑复合材料燃烧性能影响的研究进展[J]. 生瑜,郑守扬,朱德钦. 纤维素科学与技术. 2015(02)
[8]国内木塑复合材料研究进展及应用现状[J]. 窦立岩,汪丽梅,陈晨. 科技视界. 2015(14)
[9]PP/稻壳粉复合材料的等温结晶行为研究[J]. 高巧春,姜玉周,蔡红珍. 塑料科技. 2015(04)
[10]秸秆纤维/聚丙烯复合材料的制备及性能研究[J]. 王芳,夏鑫健,张蕤. 化工新型材料. 2014(12)
博士论文
[1]典型生物质/塑料复合材料性能的研究[D]. 蔡红珍.沈阳农业大学 2015
硕士论文
[1]棉杆的改性及其在聚乙烯基木塑复合材料中的应用研究[D]. 陈智英.华南理工大学 2013
[2]木塑复合材料力学性能影响因素的研究[D]. 秦楠.东北林业大学 2013
[3]木塑复合材料静态粘弹性研究[D]. 朱远.浙江农林大学 2012
[4]棉秆粉/PVC复合材料的制备及性能研究[D]. 蔡中华.华中农业大学 2011
[5]碳酸钙增强增韧聚乙烯的研究[D]. 郭瑞宝.山东轻工业学院 2011
[6]木塑复合材料热解动力学研究[D]. 宿磊.河北大学 2010
[7]稻壳/聚丙烯—低密度聚乙烯微孔发泡复合材料的研究[D]. 高巧春.山东理工大学 2009
[8]稻壳粉/塑料复合材料制备工艺的研究[D]. 蔡红珍.山东理工大学 2006
[9]PVC/木粉复合材料结构与性能的研究[D]. 钟鑫.北京化工大学 2004
本文编号：3169061
【文章来源】：山东理工大学山东省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 主要成分
1.2.1 生物质
1.2.2 热塑性树脂
1.2.3 填料及助剂
1.3 研究进展
1.4 课题研究意义及内容
1.4.1 课题研究意义及目的
1.4.2 课题研究内容
第二章 流动与力学性能研究
2.1 熔融体系流动性能测试
2.1.1 试验材料、设备及仪器
2.1.2 流动性能测试
2.1.3 结果分析
2.2 力学性能测试
2.2.1 样品制备与力学性能测试
2.2.2 生物质对复合材料力学性能的影响
2.2.3 碳酸钙对复合材料力学性能的影响
2.2.4 助剂对复合材料力学性能的影响
2.3 力学性能正交试验研究
2.3.1 力学性能正交试验设计
2.3.2 力学性能正交试验结果分析
2.4 本章小结
第三章 静态粘弹性研究
3.1 线性粘弹区确定
3.1.1 样本制备
3.1.2 应力应变扫描
3.2 蠕变试验
3.3 应力松弛试验
3.4 本章小结
第四章 复合材料热重分析
4.1 热分析方法
4.2 热重试验
4.2.1 样本制备
4.2.2 热重试验
4.3 结果与讨论
4.3.1 生物质用量对复合材料热解特性的影响
4.3.2 生物质种类对复合材料热解特性的影响
4.3.3 碳酸钙含量对复合材料热解特性的影响
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 工作总结
5.2 研究展望
参考文献
在读期间公开发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]HDPE基木塑复合材料的性能研究[J]. 曹明浪,曹金星,张玲,张云灿. 现代塑料加工应用. 2015(06)
[2]抗菌剂与抗菌木塑复合材料的研究进展[J]. 张佳瑶,徐肖娅,李晓林,刘玉涛,姚雪霞. 工程塑料应用. 2015(12)
[3]木塑复合材料界面改性研究[J]. 叶晓丹,于辉,杨慧敏,邵琼. 竹子研究汇刊. 2015(04)
[4]HDPE/稻壳粉复合材料等温结晶行为研究[J]. 杨科研,蔡红珍,高巧春,易维明,马晓轩. 塑料科技. 2015(10)
[5]木塑复合材料热解特性[J]. 孙剑平,张志军,王清文,隋淑娟,林晓娜. 化工进展. 2015(S1)
[6]WPP/NWPCB/POE复合材料的制备及其热解特性[J]. 陈义忠,吴曼,谢恒来,刘新民,郭庆杰. 化工学报. 2015(12)
[7]生物质对木塑复合材料燃烧性能影响的研究进展[J]. 生瑜,郑守扬,朱德钦. 纤维素科学与技术. 2015(02)
[8]国内木塑复合材料研究进展及应用现状[J]. 窦立岩,汪丽梅,陈晨. 科技视界. 2015(14)
[9]PP/稻壳粉复合材料的等温结晶行为研究[J]. 高巧春,姜玉周,蔡红珍. 塑料科技. 2015(04)
[10]秸秆纤维/聚丙烯复合材料的制备及性能研究[J]. 王芳,夏鑫健,张蕤. 化工新型材料. 2014(12)
博士论文
[1]典型生物质/塑料复合材料性能的研究[D]. 蔡红珍.沈阳农业大学 2015
硕士论文
[1]棉杆的改性及其在聚乙烯基木塑复合材料中的应用研究[D]. 陈智英.华南理工大学 2013
[2]木塑复合材料力学性能影响因素的研究[D]. 秦楠.东北林业大学 2013
[3]木塑复合材料静态粘弹性研究[D]. 朱远.浙江农林大学 2012
[4]棉秆粉/PVC复合材料的制备及性能研究[D]. 蔡中华.华中农业大学 2011
[5]碳酸钙增强增韧聚乙烯的研究[D]. 郭瑞宝.山东轻工业学院 2011
[6]木塑复合材料热解动力学研究[D]. 宿磊.河北大学 2010
[7]稻壳/聚丙烯—低密度聚乙烯微孔发泡复合材料的研究[D]. 高巧春.山东理工大学 2009
[8]稻壳粉/塑料复合材料制备工艺的研究[D]. 蔡红珍.山东理工大学 2006
[9]PVC/木粉复合材料结构与性能的研究[D]. 钟鑫.北京化工大学 2004
本文编号：3169061
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