FRP废渣/秸秆纤维木塑复合材料的制备与研究
发布时间：2021-05-19 13:57
焚烧农林废弃物秸秆带来了严重的环境污染,同时,我国还面临着严重的木材短缺问题。纤维增强热固性塑料（FRP）在制造过程中分子链交联,不能够重新熔化或溶解,很难回收利用。本论文利用纤维增强热固性塑料（玻璃纤维增强塑料（GFRP）和碳纤维增强塑料（CFRP））废弃物,并利用秸秆纤维代替木纤维,制备PVC基木塑复合材料（WPC）。为解决农林废弃物与热固性FRP废渣处理问题找到一条新途径。为了提高秸秆纤维与PVC树脂的界面粘结性。用氢氧化钠溶液处理秸秆纤维,然后将回收GFRP废渣与秸秆纤维混掺制备WPC。研究了玻璃纤维与玉米秸秆纤维的协同增强作用。通过KH550溶液处理GFRP废渣能够进一步提高WPC的强度。30份GFRP废渣添加量时,WPC的拉伸强度提高到25 MPa,弯曲强度为68 MPa,冲击强度增加到19 KJ/m2,对比未添加GFRP废渣的WPC分别提高了33%,26%和53%。玻璃纤维和玉米秸秆纤维在PVC树脂基体中构成了物理互锁网络结构,有效提高了复合材料的机械性能、耐热性能、防水性能。制备发泡WPC,探索了AC发泡剂对WPC泡孔结构、密度的影响。研究发现,WPC内分布着数量较多的...
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 WPC的国内外发展概况
1.2.1 WPC的国外发展
1.2.2 WPC国内的研究与发展
1.3 WPC的生产工艺
1.3.1 热压成型
1.3.2 注塑成型
1.3.3 挤出成型
1.3.4 挤出发泡
1.4 FRP废渣概述
1.5 电磁屏蔽机理
1.6 碳纤维复合材料的电磁屏蔽研究现状
1.7 论文研究内容与创新点
1.7.1 研究内容
1.7.2 创新点
第二章 实验部分
2.1 实验原料
2.2 实验主要设备
2.3 实验工艺与流程
2.4 实验内容
2.4.1 木粉与秸秆粉的制备
2.4.2 FRP废渣的制备
2.5 测试与表征
2.5.1 力学性能测试
2.5.2 红外光谱分析
2.5.3 X射线荧光分析
2.5.4 扫描电镜
2.5.5 金相显微镜测试
2.5.6 接触角测试
2.5.7 吸水性测试
2.5.8 维卡软化温度
2.5.9 电磁屏蔽性能测试
2.5.10 WPC密度测试
2.5.11 DSC测试
第三章 FRP废渣、CF表面处理与秸秆纤维的制备
3.1 引言
3.2 结果与讨论
3.2.1 GFRP废渣分析
3.2.2 碳纤维表面处理
3.2.3 秸秆纤维制备与分析
3.3 本章小结
第四章 GFRP废渣/秸秆纤维木塑复合材料的性能研究
4.1 引言
4.2 结果与讨论
4.2.1 GFRP/秸秆纤维加入量对WPC力学性能的影响
4.2.2 物理互锁网络结构增强机理
4.2.3 WPC热性能
4.2.4 WPC吸水性
4.2.5 WPC接触角
4.2.6 KH550处理GFRP废渣对WPC性能的影响
4.2.7 AC发泡剂对PVC基体结构的影响
4.2.8 AC发泡剂对GFRP废渣/秸秆纤维木塑复合材料密度的影响
4.3 本章小结
第五章 CF/秸秆纤维木塑复合材料的性能研究
5.1 引言
5.2 结果与讨论
5.2.1 CFRP废渣含量对WPC电磁屏蔽性能的影响
5.2.2 CFRP废渣含量对WPC力学性能的影响
5.2.3 改性碳纤维WPC的电磁屏蔽性能
5.2.4 WPC的微观结构
5.3 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]麦秸秆粉/PP木塑复合材料紫外线加速老化性能[J]. 侯人鸾,何春霞,薛娇,于旻,窦川川. 复合材料学报. 2013(05)
[2]3D编织碳纤维复合材料的制备及其屏蔽性能的研究[J]. 雷忆三,张瑞刚,陈佳,王富强,闫丽丽. 功能材料. 2012(S2)
[3]稻壳及硅烷添加量对木塑复合材料力学性能的影响[J]. 蔡红珍,柏雪源,高巧春,易维明. 农业工程学报. 2007(11)
[4]木塑复合材料型材配方工艺研究[J]. 霍中玲,谢兆设,陈猛. 工程塑料应用. 2007(05)
[5]偶氮二甲酰胺（发泡剂Ac）综述[J]. 刘建国,龚元姞. 天津橡胶. 2000(02)
[6]改性木纤维对LDPE和木纤维复合材料力学性能的影响[J]. 廖兵,黄玉惠,陈鸣才. 高分子材料科学与工程. 1999(03)
[7]AC发泡剂的分解活化机理及其突发性的表征[J]. 周琼,王甲坤,吴俊涛,吴其晔. 中国塑料. 1999(05)
博士论文
[1]植物纤维/ABS木塑复合材料的制备、结构与性能研究[D]. 马丽.华南理工大学 2012
[2]木粉/马来酸酐接枝聚烯烃共混物复合材料[D]. 高华.东北林业大学 2011
硕士论文
[1]PVC基木塑复合结皮发泡地板基材的研究[D]. 韩振.东北林业大学 2010
本文编号：3195886
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 WPC的国内外发展概况
1.2.1 WPC的国外发展
1.2.2 WPC国内的研究与发展
1.3 WPC的生产工艺
1.3.1 热压成型
1.3.2 注塑成型
1.3.3 挤出成型
1.3.4 挤出发泡
1.4 FRP废渣概述
1.5 电磁屏蔽机理
1.6 碳纤维复合材料的电磁屏蔽研究现状
1.7 论文研究内容与创新点
1.7.1 研究内容
1.7.2 创新点
第二章 实验部分
2.1 实验原料
2.2 实验主要设备
2.3 实验工艺与流程
2.4 实验内容
2.4.1 木粉与秸秆粉的制备
2.4.2 FRP废渣的制备
2.5 测试与表征
2.5.1 力学性能测试
2.5.2 红外光谱分析
2.5.3 X射线荧光分析
2.5.4 扫描电镜
2.5.5 金相显微镜测试
2.5.6 接触角测试
2.5.7 吸水性测试
2.5.8 维卡软化温度
2.5.9 电磁屏蔽性能测试
2.5.10 WPC密度测试
2.5.11 DSC测试
第三章 FRP废渣、CF表面处理与秸秆纤维的制备
3.1 引言
3.2 结果与讨论
3.2.1 GFRP废渣分析
3.2.2 碳纤维表面处理
3.2.3 秸秆纤维制备与分析
3.3 本章小结
第四章 GFRP废渣/秸秆纤维木塑复合材料的性能研究
4.1 引言
4.2 结果与讨论
4.2.1 GFRP/秸秆纤维加入量对WPC力学性能的影响
4.2.2 物理互锁网络结构增强机理
4.2.3 WPC热性能
4.2.4 WPC吸水性
4.2.5 WPC接触角
4.2.6 KH550处理GFRP废渣对WPC性能的影响
4.2.7 AC发泡剂对PVC基体结构的影响
4.2.8 AC发泡剂对GFRP废渣/秸秆纤维木塑复合材料密度的影响
4.3 本章小结
第五章 CF/秸秆纤维木塑复合材料的性能研究
5.1 引言
5.2 结果与讨论
5.2.1 CFRP废渣含量对WPC电磁屏蔽性能的影响
5.2.2 CFRP废渣含量对WPC力学性能的影响
5.2.3 改性碳纤维WPC的电磁屏蔽性能
5.2.4 WPC的微观结构
5.3 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]麦秸秆粉/PP木塑复合材料紫外线加速老化性能[J]. 侯人鸾,何春霞,薛娇,于旻,窦川川. 复合材料学报. 2013(05)
[2]3D编织碳纤维复合材料的制备及其屏蔽性能的研究[J]. 雷忆三,张瑞刚,陈佳,王富强,闫丽丽. 功能材料. 2012(S2)
[3]稻壳及硅烷添加量对木塑复合材料力学性能的影响[J]. 蔡红珍,柏雪源,高巧春,易维明. 农业工程学报. 2007(11)
[4]木塑复合材料型材配方工艺研究[J]. 霍中玲,谢兆设,陈猛. 工程塑料应用. 2007(05)
[5]偶氮二甲酰胺（发泡剂Ac）综述[J]. 刘建国,龚元姞. 天津橡胶. 2000(02)
[6]改性木纤维对LDPE和木纤维复合材料力学性能的影响[J]. 廖兵,黄玉惠,陈鸣才. 高分子材料科学与工程. 1999(03)
[7]AC发泡剂的分解活化机理及其突发性的表征[J]. 周琼,王甲坤,吴俊涛,吴其晔. 中国塑料. 1999(05)
博士论文
[1]植物纤维/ABS木塑复合材料的制备、结构与性能研究[D]. 马丽.华南理工大学 2012
[2]木粉/马来酸酐接枝聚烯烃共混物复合材料[D]. 高华.东北林业大学 2011
硕士论文
[1]PVC基木塑复合结皮发泡地板基材的研究[D]. 韩振.东北林业大学 2010
本文编号：3195886
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