PDF《木塑复合材料挤出成 型工艺及性能的研 究》

加 工流变性能:在 HA A K E转 矩流变 仪上 进行 测试,温度

1 8 0℃,转子转速

3 0 r / m i n ,加料量

4 o g .

2 结果 与讨 论2.1木塑 复合材料挤 出成型 工艺的选择

2 .

1 .

1 单螺杆挤 出成 型 单螺杆挤 出过 程中 ,由于单螺杆挤 出机 的输送 作用主要是靠摩擦 ,使粉状物 料加 料困难 ;

且单螺杆挤 出机排气效果较差 ,物料在料 筒 中停 留时间较长 .所以,在挤 出过程 中 ,木粉用量 较大时 ,挤 出物颜色 变深,有木粉烧焦 的味道 ;

且熔体强度 随木粉用量增加 迅速降低 ,当木粉用量到

1 5 0份后 ,难于进行挤 出.相对 于HDPE,L D P E的熔 体粘度较低 ,加工流动性 更好 . 因此 以粉料 L D P E为基 体树 脂 ,添加

1 0

0 份木粉 以及少 量其它助剂 ,在单螺杆挤 出机 中挤 出成 * 通 讯联 系人 y a n g @s o u . e d u . c a 作者 简介 : 李 思远 , 男,1978年生,硕士 研究 生,研究方向为木 塑复合 材料 的结构 和性 能.维普资讯 http://www.cqvip.com 第31卷第

1 1 期李思远 等 :木塑复 合材 料挤 出成 型工艺 及性 能 的研 究 型并 切 成粒 料作为母料;

再 与HDPE粒 料 简单 混合后,在单螺杆挤 出机上塑 化熔 融挤 出 ,挤 出过程 中,熔体强度较 高 ,能够实现连续挤 出.

2 .

1 .

2 双螺杆 挤出成型 采用 H DP E粉料 作 为木塑 复合 材料 的基体 树脂 . 鉴 于木塑 复合材料 已在单螺杆挤 出机上成功挤 出 ,首 先选择木粉 用量分别为

3 0份和

5 0份 的体 系在未加任 何助剂 的情 况下 用双 螺杆挤 出机挤 出.木粉以20目 筛子过筛后 ,在100oC下干燥处 理 ;

再 与HDPE粉在 室温下混合

5 m i n .结果 表明 ,木粉用量为

3 0份 时可 以顺 利挤出 ,木粉 在体系 中分散较好 ,没有发生木粉 烧焦 的问题 ;

但 木粉用 量为50份 时 ,挤 出物颜 色发 黑 ,部分木粉被烧焦 .这 可能是 由于双螺杆挤 出机 中 两螺杆互 相 啮合 ,剪切作用强,且 配方中无 润 滑体 系 ,因此 木粉用量增 大时 ,出现 部 分木 粉 烧焦 的现 象 .在体 系中加入润滑剂和相容剂后 ,挤 出物表观 明 显改善 ,木粉 用量 大于

5 0份 ,未 出 现木粉 烧焦 、挤 出物变黑 的情况 ,熔体 强度也有一定程度的提高 ,能 够实 现顺 利挤 出切粒 ;

但木粉用量 高达

1 0 0份时,在 现有 的润 滑剂和相 容 剂用 量下,熔 体流动性 明显变差,挤 出困难 ,木粉有烧焦变黑 的现象 . 双螺杆挤 出机依 靠正位移原理输送物料 ,没有压 力 回流 ,加料 容易 ;

排气效果好 ,能够充分地排除木 粉 中的可挥发成分 ;

螺杆互 相啮合 ,强烈的剪 切作用 使物料 的混合 、塑化效果更 好 .木粉 用 量相 对较低时,物料 在 双螺 杆 中停 留时间短 ,不会出现 木粉烧焦.因此 ,在使用粉料生产木塑复合材料 时 ,采用 双 螺杆挤 出机 的加料 、混合效果 良好 ,是切 实可行 的.

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2 木粉用量对木塑复合材料性 能的影响

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2 .

1 木 粉用量对木塑复合材料 的力学性 能的影 响表1木粉 用量 对单 螺杆 挤 出木 塑复合 材料力学 性 能的影 响Ta b

1 E f f e c t o f wo o d f l o u r c o n t e n t o n me c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f e x t r u d e d c o mp o s i t e s b y s i n g l e s c r e w e x t r u d e r 表 1是使用单螺杆 挤 出机成型 时 ,以 L D P E粉料 和木粉 制成的母料后与 HD P E熔融共 混制成 的木塑 复 合材料 的力学 性能 . 由表 1可 以看 出 ,木 粉 的加 入,使复合材 料的拉伸 强度 、断裂伸长率 、冲击强 度迅速 降低 ,拉伸强度 的下 降趋势 较小 ,而断裂伸 长率和冲 击强度 的下 降幅度很大 ;