（机械设计及理论专业论文）pvc木粉微发泡复合材料挤出成型的研究.pdf

学位论文数据集 1 1 1 111 il lii i 1i i i iiii y 1810 3 6 4 中图分类号t q 3 2学科分类号 4 3 0 5 5 3 0 论文编号 1 0 0 1 0 2 0 0 7 0 4 0 2 密级不保密 学位授予单位代码 1 0 0 1 0 学位授予单位名称 北京化工大学 作者姓名温安华学号 20 0 4 0 0 0 4 0 2 获学位专业名称机械设计及理论获学位专业代码 0 8 0 2 0 3 课题来源自选研究方向聚合物加工原理及装备 论文题目p v c 木粉复合材料微发泡挤出成型的研究 关键词p v c ，木粉，徼发泡，挤出，微观结构，力学性能，木塑复合材料 论文答辩日期 2 0 0 7 0 5 2 7 论文类型 2 学位论文评阅及答辩委员会情况 姓名职称 工作单位 学科专长 指导教师薛平研究员北京化工大学 聚合物加工 评阅人1赵月云高工北京化工研究院 聚合物加工 评阅人2林炳鉴研究员北京化工大学 橡塑工程 评阅人3 评阅人4 评阅人5 徽员会拼 赵月云 高工北京化工研究院聚合物加工 答辩委员1吴大鸣研究员 北京化工大学聚合物工程 答辩委员2林炳鉴研究员北京化工大学 橡塑工程 答辩委员3何继敏副研究员北京化工大学聚合物加工 答辩委员4金志明副研究员北京化工大学 聚合物加工 答辩委员5 注：一论文类型：1 基础研究2 应用研究3 开发研究4 其它 二中图分类号在中国图书资料分类法查询 三学科分类号在中华人民共和国国家标准( g b t13 7 4 5 - 9 ) 学科分类与代码中 查询 四论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。 摘要 p v c 木粉复合材料微发泡挤出成型的研究 摘要 本文采用单螺杆一步挤出法制备p v c 木粉微发泡复合材料，主 要研究p v c 木粉微发泡复合材料的配方，通过对配方中组分及配比 的调整，分析探讨影响p v c 木粉微发泡复合材料微观结构及力学性 能的主要因素，以期获得密度低、性能优的p v c 木粉微发泡复合材 料。在保证制品性能的前提下，通过配方的优化，工艺的简化，来降 低制品成本。文章对木塑复合材料的发展历史进行简单回顾，在与木 塑复合材料加工及性能相关的混合与分散、吸附、界面结合及发泡等 理论的基础上，总结了目前国内外在木塑复合材料领域的研究热点及 研究难点，结合现有试验条件确定本文研究的主要内容为：探讨p v c 木粉微发泡复合材料配方中复合发泡剂及其它加工助剂，如偶联剂、 增塑剂、复合稳定剂、抗冲击改性剂、润滑剂、纳米碳酸钙等成份的 不同配比及用量与复合材料微观结构、力学性能之间的关系。在试验 过程中先将p v c 、经干燥处理的木粉、复合发泡剂及其它加工助剂加 入高速混合机充分混和，然后将混和均匀的物料加入单螺杆挤出机挤 出成型，对挤出的样品进行拉伸性能、弯曲性能、冲击性能等力学性 能以及密度的测试，对其微观结构进行了电镜扫描。通过性能测试数 据，结合扫描电镜照片，观察木粉在p v c 基体中的分散情况，泡孔的 形态及分布情况，分析探询p v c 木粉微发泡复合材料的配方、结构 t 摘要 及性能之间的关系，找出影响复合材料发泡倍率和力学性能的主要因 素，对制备该复合材料的配方及加工过程等方面提供了一些建议。 关键词：p v c ，木粉，微发泡，挤出，微观结构，木塑复合材料 i i a b s t r a c t s t u d yo ne x t r u s i o nm o u l d i n go f m o c r o f o a m i n gp v c w 0 0 df l o u rc o m p o s i t e a b s t r a c t t h i sp a p e rs t u d i e dp r e s c r i p t i o n sf o rp v c w o o df l o u rm i c r o f o a m i n g c o m p o s i t e s as i n g l e s c r e we x t r u d e rw a s u s e dt om a k ep v c w o o df l o u r m i c r o f o a m i n gc o m p o s i t e s b yc h a n g i n gi n g r e d i e n t sa n dq u a n t i t y , w e a n a l y z e dm a i nf a c t o r s t h a ta f f e c t e dm i c r o s t r u c t u r ea n dm e c h a n i c a l p r o p e r t yo fw o o dp l a s t i cc o m p o s i t e s w ew a n t e dt og e tp v c w o o d f l o u r m i c r o f o a m i n gc o m p o s i t e sw i t hh i g hm e c h a n i c a lp r o p e r t y , l o wd e n s i t y a n dc o s t t h ep a p e rr e v i e w e dd e v e l o p m e n to fw o o dp l a s t i cc o m p o s i t ea n d s e v e r a lt h e o r i e so fm i x i n ga n dd i s p e r s i o n ，a d s o r p t i o n ，i n t e r f a c e c o n n e c t i n ga n df o a m i n g a n dw em a d eas u m m a r y o fr e s e a r c hh o t s p o t s a n dc h a l l e n g e sa th o m ea n da b r o a d b yt h i n k i n go v e re x i s t i n ge q u i p m e n t s i t u a t i o n sa n dt e s t i n gc o n d i t i o n s ，w ef o c u s e do ne f f e c t so fm u l t i p l e f o a m i n ga g e n t s a n do t h e rp r o c e s sa g e n t so nm i c r o s t r u c t u r e a n d m e c h a n i c a lp r o p e r t yo fc o m p o s i t e s ，s u c ha sc o m p a t i b i l i z e r , m u l t i p l e s t a b i l i z e r , i m p a c tm o d i f i e r , a n dn a m o - c a c 0 3 p v c ，d r i e dw o o df l o u r , m u l t i p l ef o a m i n ga g e n t sa n d o t h e rp r o c e s s a g e n tw e r em i x e d w e l la tf i r s t t h e nt h e s i n g l e s c r e w e x t r u d e re x t r u d e dm i x t u r e f i n a l l y , s a m p l e i i i a b s t r a c t e x t r u d e dw e r et e s t e df o rm e c h a n i c sp e r f o r m a n c ea n da n a l y z e d b y s c a n n i n ge l e c t r o nm i c r o s c o p y ( s e m ) t e n s i l et e s t ，s h e a rt e s ta n di m p a c t t e s tw e r ee m p l o y e dt oe v a l u a t et h ea d h e s i o nb e t w e e nw o o df l o u ra n d p v cm a t r i x w es t u d i e dt h et e s td a t aa n d d i s t r i b u t i n go fw o o df l o u ra n d c e l li n s e m ，a n a l y z e d t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n p r e s c r i p t i o n s ， m i c r o s t r u c t u r ea n dm e c h a n i c a lp r o p e r t y w e g o tt h em a i ne f f e c t so n p v c w o o df l o u r c o m p o s i t e ，a n dm a d ep r o p o s eo np r e s c r i p t i o n s ， e q u i p m e n t sa n dp r o c e s s a n dw eg a v es o m ea d v i c e so fp r e s c r i p t i o n sa n d p r o c e s so fp v c w o o d f l o u rm i c r o - f o a m i n gc o m p o s i t e s k e y w o r d s ：p v c ， w o o d f l o u r , m i c r o f o a m i n g ，e x t r u d e ， m i c r o s t r u c t u r e ，w o o dp l a s t i cc o m p o s i t e i v 目录 目录 第一章绪论1 1 1 引言l 1 2 发展历史2 1 3 研究现状5 1 3 1 成型工艺与设备5 1 3 2 木塑界面相容性的改善7 1 3 2 1 表面改性处理7 1 3 2 2 加入相容剂9 1 3 2 3 加入偶联剂1 0 1 3 3 发泡技术的进展1 1 1 3 4 发泡剂1 4 1 3 5 其它加工助剂1 6 1 4 应用及前景展望2 0 第二章木塑复合材料相关理论基础0 0 0booob0 00 2 2 2 1 混和与分散理论2 2 2 2 吸附理论2 2 2 3 界面结合理论2 3 2 4 发泡成型理论2 6 2 4 1 泡孔成核机理o gb o 2 6 2 4 1 1 经典成核理论2 6 2 4 1 2 剪切成核理论2 8 2 4 2 气泡生长机理3 0 第三章木塑复合材料挤出成型设备及工艺3 2 3 1 挤出成型设备3 2 3 1 1 挤出系统的主要装置3 3 3 1 1 1 加料装置3 3 v 目录 3 1 1 2 机筒0 00 00 00 0000 3 4 3 1 1 3 螺杆3 4 3 1 1 4 机头3 7 3 1 2 单螺杆挤出机3 8 3 1 3 双螺杆挤出机4 3 3 1 4 串联式挤出机4 4 3 2 工艺4 4 第四章研究内容4 6 4 1 目前的研究热点0 0 060o o dqoo 4 6 4 2 本课题的研究内容4 7 4 3 试验4 8 4 3 1 主要原料及设备的选择4 8 4 3 2 原料5 0 4 3 3 设备5 1 4 3 4 工艺5 1 4 3 4 1 木粉预处理5 2 4 3 4 2 高速混和5 2 4 3 4 3 挤出成型5 3 4 3 5 性能测试5 4 第五章试验结果及讨论5 6 5 1 复合发泡剂中各成份不同配比的影响5 6 5 1 1a c 对复合材料性能的影响5 6 5 1 2n a h c 0 。对复合材料性能的影响6 0 5 1 3z n 0 对复合材料性能的影响6 3 5 2 填充剂的影响6 6 5 2 1 木粉6 6 5 2 2 纳米碳酸钙6 7 5 3 加工助剂的影响7 0 5 3 1 增塑剂的影响7 0 5 3 2 复合稳定剂的影响7 2 v l 目录 5 3 3 冲击改性剂的影响7 2 5 3 4 润滑剂的影响7 4 5 4 纤维取向及泡孔结构与挤出方向的关系7 6 第六章结论7 9 6 1 课题总结7 9 6 2 工作不足8 0 参考文献8 2 致谢? 8 6 研究成果及发表的学术论文8 7 作者简介b 0 0o qoq og q00 000 qmr n 8 8 v i i 符号说明 c o n t e n t s c h a p t e r 1i n t r o d u c t i o n l 1 1p r e f a c e l 1 2d e v e l o p m e n th i s t o r y 2 1 3s t u d ys i t u a t i o na th o m ea n da b r o a d 5 1 3 1t e c h n o l o g ya n de q u i p m e n t 。5 1 3 2i m p r o v e m e n t so fc o m p a t i b i l i t yo fw o o da n dp l a s t i c 。7 1 3 2 1t r e a t m e n to fs u r f a c e 7 1 3 2 2a d d i t i o no fc o m p a t i b i l i z e r 9 1 3 2 3a d d i t i o no fc o u p l i n ga g e n t s 1 0 1 3 3d e v e l o p m e n to ff o a mt e c h n o l o g y 。l l 1 3 4f o a m i n ga g e n t 。1 4 1 3 5p r o c e s sa g e n t 1 6 1 4a p p l i c a t i o na n dp r o s p e c t 。2 0 c h a p t e r2t h e o r i e so fw o o d p l a s t i cc o m p o s i t e 。2 2 2 1t h e o r yo fb l e n d i n ga n dd i s p e r s i n g 2 2 2 2t h e o r yo f a d s o r p t i o n 。2 2 2 3t h e o r yo fi n t e r f a c e 2 3 2 4t h e o r yo f f o a m i n g 。2 6 2 a 1b u b b l en u c l e a t i o nt h e o r y 2 6 2 4 1 1c l 勰s i c a ln u c l e a t i o nt h e o r y 。2 6 2 4 1 2s h e a r i n gn u c l e a t i o nt h e o r y 。2 8 2 4 2b u b b l eg r o w t hm e c h a n i s m 3 0 c h a p t e r3e x t r u s i o nm o l d i n gp r o c e s sa n de q u i p m e n t 3 2 3 1e x t r u s i o nm o l d i n ge q u i p m e n t 。3 2 3 1 1m a i ns e t t i n go f p l a s t i ce x t r u d e r 3 3 3 1 1 1f e e d e r 。3 3 3 1 1 2b a r r e l 。3 4 3 1 1 3s c r e w 。3 4 3 1 1 4h e a d 。3 7 v i i i 符号说明 3 1 2s i n g l es c r e we x t r u d e r - 。3 8 3 1 3t w i ns c r e we x t r u d e r - - 4 3 3 1 4s e r i e ss c r e we x t r u d e r 。4 4 3 2t e c h n i q u e s - 。4 4 c h a p t e r4c o n t e n t so fs t u d y 4 6 4 1h o t s p o t so fs t u d yo nw o o d p l a s t i cc o m p o s i t ea tp r e s e n t 。4 6 4 2c o n t e n t so fs u b j e c ts t u d y - - 。4 7 4 3t e s t 。4 8 4 3 im a t e r i a la n de q u i p m e n t 。+ 。4 8 4 3 2m a t e r i a l 。5 0 4 3 3e q u i p m e n t 。5 1 4 3 4t e c h n i q u e s - 。5 1 4 3 4 ip r e - t r e a t m e n to f w o o df l o u r 。5 2 4 3 4 2b l e n d i n go nh i g hs p e e d ! 。5 2 4 3 4 3e x t r u d e 。5 3 4 3 5c a p a b i l i t yt e s t - 。5 4 c h a p t e r5a n a l y s i sa n dd i s c u s s 。- 。5 6 5 1e f f e c to f m u l t i p l ef o a m i n ga g e n tc o n t e n to nc o m p o s i t e 。5 6 5 i 1e f f e c to f a cc o n t e n to nc o m p o s i t e 。5 6 5 1 2e f f e c to fn a h c 0 3c o n t e n to nc o m p o s i t e 。6 0 5 1 3e f f e c to fz n oc o n t e n to nc o m p o s i t e 。6 3 5 2e f f e c to ff i l l i n ga g e n tc o n t e n to nc o m p o s i t e 。6 6 5 2 1w o o dp o w d e r 。6 6 5 2 2n a m o c a c 0 4 。6 7 5 3e f f e c to f p r o c e s sa g e n tc o n t e n t0 1 1c o m p o s i t e 7 0 5 3 1e f f e c to fe o m p a t i b i l i z e rc o n t e n t0 1 1c o m p o s i t e 。7 0 5 3 2e f f e c to f m u l t i p l es t a b i l i z e rc o n t e n to nc o m p o s i t e - 。7 2 5 3 3e f f e c to f i m p a c tm o d i f i e rc o n t e n to i lc o m p o s i t e 。7 2 5 3 4e f f e c to f l u b r i c a n tc o n t e n to nc o m p o s i t e 。7 4 5 4e f f e c to fe x t r u d ed i r e c t i o no nw o o dp o w d e rd i s t r i b u t i o na n dc e l ls t r u c t u r e 。7 6 c h a p t e r 6c o n c l u s i o n s 。7 9 符号说明 6 1 s u m m a r i z e s - - - 7 9 6 2d e f i c i e n c i e s 8 0 r e f e r e n c e s - 8 2 a c k n o w l e d g e m e n t 8 6 p u b l i c a t i o no fp a p e r 8 7 i n t r o d u c t i o no fa u t h o ra n dt u t o r 8 8 x 符号说明 符号说明 丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物 偶氮二甲酰胺 丙烯酸酯类弹性体 邻苯二甲酸二辛酯 邻苯二甲酸二丁酯 碳酸氢钠 氢氧化钠 聚乙烯 聚丙烯 聚苯乙烯 聚氯乙稀 体积流率( c m3 s ) ； 熔体从进入机头到固化层出现处所流经的长度( 锄) ； l 1 段压力降( m p a ) ； 物料的流动常数； 粘度( 泊) ； 流体和流动度( k i _ 1 r l ) ； 圆形流道的半径( c m ) ； 熔融流动与固化层两个流动阶段的总长度； 距离机头流道入口的距离( c m ) ； 为固化层与机头流道壁面的摩擦系数； 微元处的熔体压力( n ) ； 微元宽度( c m ) ； 出口压力( n ) ； 切速率( s - 1 ) ； 表观粘度( 泊) ； 剪切速度( m s ) ； 剪切距离( m ) ； 剪切应力( n m 2 ) ； 压力波动系数 x i l玺觚咖卿一艄距即；2呲q n 胪 露矿r l 工厂咐出耽厂巩咖班f岫 第一章绪论 1 1 引言 第一章绪论 木塑复合材料是采用木纤维来填充及增强改性热塑性塑料( p e 、p p 、p s 、p v c 等) 的一种复合材料。作为一种介于木材与塑料之间的新型材料，木塑复合材料 具有一系列优于木材和塑料的特殊性能：有木质外观以及类似木材的二次加工 性，尺寸稳定性要比木材好，而且吸水性小、不怕虫蛀、不会像木材那样产生裂 缝和翘曲变形；具有热塑性塑料的加工性，但硬度要比塑料高、并且耐磨、耐老 化。另外，加入助剂，可赋予其更多特殊性能：如不生真菌、阻燃性、抗强酸强 碱等；加入着色剂、覆膜或复合表层可制成具有色彩和花纹外观的制品。尤为值 得一提的是，木塑复合材料不但其加工原料可采用回收的废塑料和废木材，其 本身也可回收再利用，因此，对减少环境污染、保护森林资源意义重大。 一般木塑复合材料虽然具备上述诸多优点，但也有自身缺点：密度比纯木材 大，未经发泡的p v c 木粉复合材料的密度大约为1 3 一1 5 9 c m 3 ，高于硬质 p v c ( 1 3 9 c m 3 ) 和天然木材( o 6 - 0 7 9 c m 3 ) ；力学性能比纯塑料差。由于这些缺点， 使其应用领域受到很大限制。通过气体核将非常小的泡孔引入到木塑复合材料中 形成微发泡木塑复合材料，不仅具备上述一般木塑复合材料的优点，而且因材料 内部存在良好的泡孔结构，可以钝化裂纹尖端，阻止裂纹的扩展，从而可有效地 克服一般木塑复合材料脆性大、延展性和抗冲击应力低的缺点，提高了冲击强度、 韧性、耐疲劳寿命；并且，泡孔的存在不但降低了材料的密度，节省原料，而且 与未发泡木塑复合材料相比，发泡木塑复合材料具有极好的热稳定性和抗疲劳 性，其隔音、隔热、吸震等效果也很好。目前，微发泡木塑复合材料在建筑结构 材料、汽车内饰、航天、物流、园林、室内装潢等方面都得到极为广泛的应用。 例如，用注塑成型生产的微发泡木塑复合材料可用来加工保险盒、发动机罩、电 器模块、薄壁制件、内部装饰等；用挤出成型工艺生产的微孔薄膜、p v c 微孔发 泡共挤型材，木塑微孔发泡共挤型材，以及微孔发泡聚丙烯薄膜等在汽车、飞机、 运输等领域应用也日益广泛。 生产木塑复合材料的常用热塑性塑料有p e 、p p 、p s 、p v c 等。其中p v c 在我 国发展较早，目前产量约占全国塑料总产量的一半。其原料易得，价格低廉，成 型性能良好，具有耐腐蚀性、电绝缘性及阻燃性、且质轻、强度高；同时，与发 第一章绪论 达国家相比，我国木材的综合利用水平较低，原木加工中产生的占原木的总量约 2 5 - - - , 3 0 的木材废料，大部分被丢弃或焚烧，既浪费了资源，又造成一定的环 境污染。在目前森林资源比较匮乏，全世界都在倡导节约资源，保护环境，实现 资源可持续发展的形势下，合理利用木材废料，开发具有优异性能的p v c 木粉 复合材料意义深远。 1 2 发展历史 塑料具有质轻，强度高，耐水等优点，应用领域十分广泛。随着科学技术的 发展，对塑料材料有了更多、更苛刻的要求，要求其具备良好的综合性能，即在 具有一定刚性的同时具备良好的韧性，并且要耐高温，易加工成型，以及适用于 一些特殊场合所必备的其它特殊性能。因此，塑料改性技术应运而生。通过将有 机或无机填料加入到热塑性塑料中进行填充增强改性技术，不但能提高性能，而 且降低了成本。将种类有限性能单一的塑料演变成多种具有多种性能的新型塑 料，从而满足各方面的要求。另外，一些特殊助剂如阻燃剂、防菌剂、着色剂等 的加入，可以赋予塑料制品多种特殊性能，拓宽了塑料材料的应用领域。改性技 术已经成为木塑复合材料研制、新产品开发和新技术推广方面最为活跃的研究领 域之一。自八十年代以来，人们对塑料的填充改性技术进行全面研究，在此方面 尤以日本、欧美、印度等国最为活跃。在此期间塑料制品总量中有2 0 , - 一3 0 使用 填料，用木质纤维增强的树脂大约占树脂消耗总量的5 乜1 。进入九十年代，木塑 复合材料及其制品开始作为商品在市场上得到较大规模的推广。美国m o b i l 公司 利用废旧塑料膜回收料与锯末共混挤出型材，该型材具有对紫外光稳定、着色性 良好、有木质感等特点跚。 在塑料填充体系中，填料的选择对填充改性的效果与成本影响极大。作为塑 料填料的种类很多，分为有机类和无机类。常用的无机填料有重质碳酸钙和轻质 碳酸钙、滑石粉、高岭土等几个品种；在有机填料中用作复合材料增强体的植物 纤维类材料包括杆类纤维( 竹、木、秸秆等) 、种子类纤维( 棉、木棉、蒲绒等) 、 果实类纤维( 椰子壳、花生壳等) 以及韧皮类纤维( 亚麻、黄麻、洋麻、大麻、 剑麻等) 。近年来，天然植物纤维作为增强材料的潜在优势越来越引起人们的注 意。用作复合材料的木质纤维有杆类纤维( 竹、木、秸秆等) 、种子类纤维( 棉、 木棉、蒲绒等) 、果实类纤维( 椰子壳、花生壳等) 、韧皮类纤维( 亚麻、黄麻等) 等。植物纤维资源丰富，价格低廉；它的密度比无机纤维小，而模量与拉伸强度 与无机纤维相近；植物纤维复合材料加工耗能低，对加工设备的损耗小，有利于 节约能源；而最突出的优点是具有生物降解性和可再生性，从而在环境保护与资 源的回收利用两方面都具有重要的意义。木塑复合材料制品有良好的木质感，可 2 第一章绪论 以作为内衬板、地板，也可以用作仿木材料制成家具等，具有十分显著的社会效 益和经济效益。但是它也有缺点，由于木质纤维的主要成分是纤维素和木质素， 其极性很强，它与热塑性塑料之间的相容性较差，极大地影响了复合材料的力学 性能，因此，需要对木质纤维和塑料的界面进行改性，以改善它们之间的相容性。 与矿物纤维相比，植物纤维具有来源广泛、价廉、可反复加工、可生物降解再生、 密度低和较高的长径比、比表面积大等特性。此外，植物纤维作为一种增强材料 用于热塑性塑料中还显示了较好的力学性能。例如：比强度高、硬度低、对加工 设备磨损小等优点。 早在1 9 0 7 年l e o hb e n d 博士将木质纤维加入到热固性酚醛树脂中成功生产 出了一种木塑复合材料h 1 。然而在这一阶段由于受到高分子发展水平与制备技术 手段等因素的限制，应用最多的植物纤维是长度较大的韧皮类纤维，被填充的基 体塑料也主要是酚醛树脂和不饱和聚酯等热固性塑料。复合制品多采用层压工艺 进行制备，类似于今天的纤维板加工工艺，产品主要用于房屋及仓储用建筑材料。 由于木纤维在木塑复合过程中并不会产生熔化现象，所以在复合时，木纤维 表面与树脂基体之间是否完全相容直接影响复合材料的性能。但是亲水的极性木 材表面与憎水的非极性热塑性材料表面的相容性差，为提高木塑复合材料综合性 能，自二十世纪八十年代以来，人们对塑料的填充改性技术进行了更为全面深入 的研究，采用了多种物理及化学方法来改善极性木纤维与非极性热塑性塑料之间 相容性，并分析了多种无机类和有机类填料对体系综合性能的影响，期间，采用 的加工工艺也由最先使用的混炼，再热压，发展成以挤出成型为主，并辅以注射 成型。挤出可以单挤或复合共挤，生产工艺实现了连续化，提高了生产效率，降 低了成本。在改善相容性方面，通过对作为填料和增强体的木纤维表面或塑料基 体表面进行改性以及加入某种界面偶联剂等三方面进行研究，以形成稳定、牢固、 均匀的界面层。 l m m a t u a n a 等瞄1 采用氨基硅烷偶联剂，发现经氨基硅烷处理过的木纤维具 有很强的碱性和供电子能力，而p v c 经氨基硅烷处理后具有更强的酸性。使p v c 与木粉在界面处发生化学反应，从而成为p v c 木粉复合材料有效的偶联剂。偶联 剂使用过量不利于其在木粉表面形成单分子膜，从而导致复合材料性能下降。聚 氨酯预聚物的异氰酸酯与木粉表面的羟基易发生反应且连接牢固，可明显降低木 粉的极性，大幅提高两相界面的粘合力，同时聚氨酯还与p v c 基体之间有很好的 相容性，两者之间相互作用强烈，使复合材料的力学性能提高。油酸酰胺上的胺 基与木纤维的羟基可形成氢键，降低木纤维的极性，从而提高聚氯乙烯与木纤维 的相容性。而且油酸酰胺具有内润滑作用，能使熔融状态的聚氯乙烯分子链的运 动能力增强，使之更容易进入到木纤维的表面的孔隙里，使两相界面结合得更好， 第一章绪论 从而大幅提高材料的力学性能。苑会林等3 发现用铝酸酯偶联剂和丙烯酸丁酯偶 联剂处理木粉可显著提高木粉填充p v c 发泡材料的力学性能，木粉经过表面处理 后，不但有助于其在树脂中的分散，而且增加了树脂与木粉间的粘合力。钟鑫等 订1 发现采用表面接枝甲基丙烯酸甲酯的方法处理木纤维，可增强其与p v c 树脂的 界面粘合性。用硝酸铈铵作引发剂在木纤维表面羟基处形成自由基，这些自由基 与甲基丙烯酸甲酯发生反应形成接枝物。研究证明接枝处理木粉与p v c 树脂制成 的复合材料其各方面性能优于用单纯硅烷偶联剂处理木粉以及n a 0 h ( 氢氧化钠) 溶液浸泡干燥后再与硅烷偶联剂共同处理的木塑复合材料。b h a v e s hl s h a h 等随1 通过研究发现采用甲壳素和壳聚糖作为偶联剂，能大大提高复合材料的弯曲强度 和弯曲模量。 塑料发泡的技术渊源久远。最早是在2 0 世纪2 0 年代初期的泡沫胶木，用类 似制造