纤维表面处理对PVC／木纤维复合材料性能的影响.pdfVIP

维普资讯 丁筠，等：纤维表面处理对PVc／木纤维复合材料性能的影响 29 纤维表面处理对 PVC／；~$：F 合材料性能的影响米 丁 筠 薛 平 武志怡 丁 卉 (北京化：[大学塑料机械及塑料工程研究所 ，北京 100029) (山东华聚能源股份公司济东分公司，济宁 272072 摘要 比较了两种方法处理木纤维对聚氯乙烯(PVc)／木纤维复合材料性能的影响。结果表明，将木纤维先用 一 定浓度的NaOH溶液浸泡再用硅烷偶联剂处理时，木纤维在 PVC基体 中分散更均匀，与PVC界面的粘合性提高； 复合材料的力学性能如拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率等有明显提高。 关键词 木纤维 表面处理 聚氯乙烯 复合材料 近年来，由于树脂价格上涨，再加上木纤维填充 硅烷偶联剂：工业级，南京曙光化学总厂； 热塑性塑料制品的外观木质感强，尺寸稳定性、刚性 其它助剂：均为市售工业级产品。 和机械加工性均 比热塑性塑料制品优 良，耐水性和 1．2 设备与仪器 耐候性又比木材好，因而木纤维填充热塑性塑料技 平板硫化机：QLB—D600×600×L型，铁岭化 术逐渐成为热门课题Ll“J。木纤维填充热塑性塑料 工厂 ： 复合材料具有质轻、价廉、加工性好、对设备磨损小、 双辊开炼机：SK一160B型，上海橡胶机械厂； 可再生及可生物降解等诸多优点，因而在许多领域 万能力学试验机 ：Instronl185型，英 国 Instron 具有广阔的应用前景。 公司； 聚氯乙烯 (PVC)／木纤维复合材料具有木塑复 冲击试验机：XCJ一4型，承德市材料试验机厂； 合材料优 良的物理力学性能，而且其热胀冷缩性和 扫描电子显微镜 (SEM)：S一250MK3型，英国 吸水性 比天然木材小得多，尺寸稳定性好 ；耐磨、耐 剑桥公司。 化学药品腐蚀、不虫蛀、不易着火燃烧；并兼有木材 1．3 木纤维表面处理 和塑料的双重加工特性，既可锯、刨、钉、油漆，又可 (1)将稀释后的硅烷偶联剂均匀地喷洒到木粉 挤出、注塑、模压成型和二次加工。PVC／木纤维复 表面，风干后，放入烘箱内于60~C干燥，使残余溶剂 合材料的研究开发较晚，但 目前 已经取得了较大的 挥发，得到一步表面处理的木纤维。 进展 ，在一些领域得到 了应用 J。由于木纤维分 (2)分别用浓度5％、10％、15％、17．5％和20％ 子中含大量氢键，具有较强的分子间氢键作用及亲 的NaOH溶液将木粉浸泡 48h，经漂洗、自然风干 水性，若未经改性就与非亲水性的PVC混合，则木 后，放入 100~(2的烘箱中干燥 12h，再加入硅烷偶联 纤维在复合材料中易于团聚，木纤维与PVC的界面 剂处理 ，得到两步表面处理的木纤维。 浸润性、粘合性较差，复合材料的力学强度较低。有 1．4 试样制备 关木纤维改性的研究报道多数是仅仅加入偶联剂进 PVC／木纤维复合材料试样的制备工艺流程见 行表面处理，对复合材料的力学性能提高不大。因 图1。其 中木纤维的质量分数为20％。 此探索有效的木纤维表面处理方法、加工工艺条件 ， 木纤维 表面处理_卜_烘干h 使PVC／木纤维复合材料具有 良好的力学性能，是 PVC 十分必要的。笔者采用两步法对木纤维进行表面处 助剂 f 理，制备了PVC／木纤维复合材