PVC基木塑复合材料抗静电及力学性能研究

发布时间：2017-06-08 19:11

  本文关键词：PVC基木塑复合材料抗静电及力学性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：PVC基木塑复合材料主要是由两种绝缘性优异的PVC树脂和木质纤维材料组成,当作为建筑和装饰材料使用时易产生静电,尤其是当应用在实验室、手术室、电子元件制作车间、计算机机房、数据处理中心等领域时,对其进行抗静电处理尤为重要。因此,本文对PVC基木塑复合材料进行了抗静电处理,主要研究了抗静电剂、导电炭黑及硅烷改性导电炭黑对复合材料的抗静电性能、蠕变性能和力学性能的影响。抗静电性能研究表明,本实验所采用的阴离子型抗静电剂、导电炭黑和用硅烷进行处理改性后的导电炭黑均可以使PVC基木塑复合材料的表面电阻率和体积电阻率降低到109Ω、109Ω·m以下,在不同程度上赋予了材料良好的抗静电性能。在添加量为20份时,阴离子型抗静电剂可以使PVC基木塑复合材料的表面及体积电阻率由大于1016Ω及1015Ω-.cm分别下降至7.59×105Ω、7.24×106Ω·cm；而导电炭黑及改性后的导电炭黑可以使材料的电阻率下降到5.93×107Ω、1.62×106Ω.cm和5.90x107Ω、1.60x106Ω-cm。主要成分为十二烷基磺酸钠的阴离子型抗静电剂SAS-93,其导电机理为分子中的长碳链在PVC树脂中迁移,分子中的磺酸钠基团则在电离后产生离子作为导电介质,消除材料的静电荷,从而降低了复合材料的电阻率。导电炭黑和改性导电炭黑的PVC基木塑复合材料在添加14份导电填料时出现“渗滤阈值”现象；当炭黑在聚合物基体中实现均匀连续分布,且相邻导电炭黑粒子间达到一定距离时,PVC基木塑复合材料表现出良好的抗静电性能。力学性能分析表明,阴离子型抗静电剂SAS-93的添加对PVC基木塑复合材料的力学强度具有一定的不利影响,而经过硅烷改性处理后的导电炭黑增强了复合材料的弯曲强度,且能保持较好的冲击韧性。蠕变性能分析表明,阴离子型抗静电剂SAS-93的添加加剧了材料的形变,不利于抑制蠕变,而导电炭黑和改性后的炭黑都可以有效的抑制材料的蠕变变形。
【关键词】：抗静电性能 阴离子型抗静电剂 导电炭黑 硅烷 PVC基木塑复合材料
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB332
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-17
• 1.1 引言8
• 1.2 PVC基木塑复合材料8-13
• 1.2.1 PVC基木塑复合材料的研究现状8-10
• 1.2.2 PVC基木塑复合材料的主要加工助剂10-13
• 1.3 抗静电添加剂13-16
• 1.3.1 抗静电剂13-14
• 1.3.2 导电填料14-16
• 1.4 本论文研究的目的及主要内容16-17
• 2 实验部分17-21
• 2.1 实验原料17
• 2.2 实验主要仪器与设备17
• 2.3 PVC基木塑复合材料的制备17-19
• 2.3.1 木粉、轻质碳酸钙的处理17-18
• 2.3.2 试样制备18-19
• 2.4 性能测试及表征19-21
• 2.4.1 抗静电性能测试19
• 2.4.2 转矩流变性能测试19
• 2.4.3 静态力学性能测试19
• 2.4.4 动态力学性能测试19
• 2.4.5 FTIR傅里叶变换红外测试19
• 2.4.6 TGA热重分析测试19-20
• 2.4.7 蠕变分析测试20-21
• 3 PVC基木塑复合材料的力学性能研究21-25
• 3.1 引言21
• 3.2 结果与讨论21-24
• 3.2.1 木粉的粒径对PVC基木塑复合材料的力学性能影响21-22
• 3.2.2 木粉及碳酸钙的含量对PVC基木塑复合材料物理力学性能的影响22-24
• 3.3 本章小结24-25
• 4 抗静电剂对PVC基木塑复合材料抗静电及力学性能的影响25-40
• 4.1 不同类型抗静电剂对PVC基木塑复合材料电阻率的影响25-26
• 4.2 阴离子型抗静电剂对PVC基木塑复合材料性能的影响26-32
• 4.2.1 阴离子型抗静电剂对PVC基木塑复合材料电阻率的影响26-27
• 4.2.2 红外光谱分析27-28
• 4.2.3 阴离子型抗静电剂对PVC基木塑复合材料热性能的影响28-29
• 4.2.4 阴离子型抗静电剂对PVC基木塑复合材料加工性能的影响29-30
• 4.2.5 阴离子型抗静电剂对PVC基木塑复合材料静态力学性能的影响30-31
• 4.2.6 阴离子型抗静电剂对PVC基木塑复合材料动态力学性能的影响31-32
• 4.2.7 阴离子型抗静电剂对PVC基木塑复合材料蠕变性能的影响32
• 4.3 抗静电PVC基木塑地板32-39
• 4.3.1 抗静电PVC基木塑地板的结构说明33
• 4.3.2 抗静电PVC基木塑地板的挤出配方33
• 4.3.3 抗静电PVC基木塑地板的加工33-35
• 4.3.4 抗静电PVC基木塑地板的检测及效果35-37
• 4.3.5 抗静电PVC基木塑地板生产线年产能推算及经济与社会效益分析37-39
• 4.4 本章小结39-40
• 5 导电炭黑对PVC基木塑复合材料抗静电及力学性能的影响40-50
• 5.1 导电炭黑对PVC基木塑复合材料性能的影响40-44
• 5.1.1 导电炭黑对PVC基木塑复合材料电阻率的影响40-41
• 5.1.2 导电炭黑对PVC基木塑复合材料转矩加工性能的影响41-42
• 5.1.3 导电炭黑对PVC基木塑复合材料静态力学性能的影响42
• 5.1.4 导电炭黑对PVC基木塑复合材料动态力学性能的影响42-44
• 5.1.5 导电炭黑对PVC基木塑复合材料蠕变性能的影响44
• 5.2 硅烷改性导电炭黑对PVC基木塑复合材料性能的研究44-48
• 5.2.1 改性导电炭黑对PVC基木塑复合材料电阻率的影响44-45
• 5.2.2 改性导电炭黑对PVC基木塑复合材料转矩加工性能的影响45-46
• 5.2.3 改性导电炭黑对PVC基木塑复合材料静态力学性能的影响46-47
• 5.2.4 改性导电炭黑对PVC基木塑复合材料动态力学性能的影响47-48
• 5.2.5 改性导电炭黑对PVC基木塑复合材料蠕变性能的影响48
• 5.3 本章小结48-50
• 结论50-51
• 参考文献51-56
• 攻读学位期间发表的学术论文56-57
• 致谢57-58

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈洁;李小英;王义刚;黄金瑞;李科;聂小安;蒋剑春;;腰果酚基乙酸酯增塑剂的合成及其增塑聚氯乙烯性能[J];农业工程学报;2015年14期

2 赵笛;滕谋勇;李玉超;刘春梅;夏衍;;聚氯乙烯/石墨烯纳米复合材料的性能研究[J];塑料工业;2015年05期

3 刘朋;蒋剑春;蒋平平;徐俊明;陈洁;李静;夏海虹;;PVC热稳定剂马来酸单十二酯钙/锌的制备及应用[J];工程塑料应用;2015年05期

4 邵水源;赵小亮;昝丽娜;;高密度聚乙烯阻燃抗静电性能研究[J];塑料科技;2015年02期

5 马建华;郑化安;付东升;雷瑞;李欣;袁聪;孙欣新;;煤矿瓦斯抽采管道用抗静电阻燃PVC复合材料研究进展[J];聚氯乙烯;2014年09期

6 石磊;徐学诚;;多壁碳纳米管/聚苯乙烯-聚氯乙烯复合材料的导电特性[J];复合材料学报;2013年04期

7 刘聪;罗远芳;贾志欣;钟邦超;郭宝春;李双全;贾德民;;PVC/改性埃洛石纳米管纳米复合材料的制备与性能[J];华南理工大学学报(自然科学版);2011年06期

8 吴茂英;;PVC热稳定剂的发展趋势与技术进展[J];塑料;2010年03期

9 徐建中;宿磊;谢吉星;屈红强;;PVC木塑复合材料热解动力学[J];化学工程师;2010年01期

10 王伟宏;李春桃;王清文;;木塑复合材料产业化现状及制造关键技术[J];现代化工;2010年01期

  本文关键词：PVC基木塑复合材料抗静电及力学性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：433489