PDF《木塑复合材料挤出成 型工艺及性能的研 究》

但 随着木粉用量进一步的增 加 ,下降趋势变缓 ;

复合材料 的弹性模量 随着木粉用 量的增 加先增大后降低 . 图1木粉 用量 对木 塑 复合材 料拉 伸强 度和弹性模 量 的影 响Fig1EffectofwoodflourcontentontensilesIljandelasticmo d u l u s o f c o mp o s i t e 锝廿图2木粉用 量对 木塑 复合 材料 冲击 强 度和 断 裂伸 长率 的影 响Fig2Effectofwo o d f l o u r c o n t e n t o n i mp a c t s I l j a n d e l o n g a t i o n a t b r e a k o f c o mp o s i t e 图

1、2为木 粉用 量对 双 螺杆挤 出木 塑 复合 材料 力学性能 的影 响.由图

1 可 以看 出 ,随着木粉用量 的 增加 ,复合材料 的拉伸强度变化 不大 ,弹性模量则随 木粉用量的增加而增大 .由图 2可看 出 ,材料 的冲击 强度 、断裂伸长率随木粉用量增加而迅 速下降 ;

到木 粉用量为

3 0份后 ,下降趋 势减 弱 ,不 再发 生 明显 变化.在 直接使用 木粉作 为填料填充聚烯烃塑料 时 ,所 制成 的复 合材 料 的拉 伸 强度 和 冲击 强 度都 会显著降低,这是 因为亲水 的木粉 与疏 水的热塑性材料 的界 面之间不能很好 的结合 的缘故 ;

此外 ,由于木材纤维 填 料具有较多的分子 内氢键 存在,在 进行 加热 混合 时,不容易打散 ,使其不能在塑料基 体中均匀分散 ,从而 影响复合材料的性能[ .在使用单螺杆 挤出机或压制 等其 它方法 制备 木塑 复合材 料时,当木 粉用 量50份 以上 后 ,材料 的拉伸强度会明显 降低 ;

而本 次实验 发现,拉伸强度 基本 不 变化 .其原 因可能 是 :一 方面,树脂 为粉料 ,更加容易 与木粉 混合 均匀 ,在挤 出造粒 和注塑 样条 时 ,保 证 了填 料 分散 的均 匀性;

另 一方维普资讯 http://www.cqvip.com 塑料工业2003拄 面 ,双螺杆挤 出机塑化效果更好 ,剪切作用更强 ,木 粉更容易被 打散 ,分散效果更好 .但是 ,木粉的加入 改变 了树脂 基体的连续 性 ,不 利于能量 的传 递和扩散,使 得韧性下降 .

80 日60 主墩40啦200l23时间/ mi n 图3木塑 复合 材 料转矩 随时间变化 的 曲线 Fi g

3 To r q u e o fdi f fe r e nt c o n t e nt o fwo o df lo u r v s t i me

2 .

2 .

2 木粉 用量对木塑复合材料流变性能 的影响 由于物料 的成型一般都 是在熔融 流动状态下进行 的 ,所 以要求被加工 的物料具有适 当的流动性 .流动 性过小 ,不利于充模 ,造成挤 出困难 ;

流 动性过 大,不能形成足够 的挤 出压力 ,造成制 品的强度缺陷 ,也 不利 于物料在挤 出 口模 时的制品定 型 .木粉的加入一 般会使 材料 的流动性能 变差 ;

材 料的流动性太 差 ,木 粉将 受到较大 的剪切作用力 ,且增加在挤 出机 中停 留 的时 问 ,使 木粉容易烧焦 .而且,在挤 出成 型 过程 中 ,体 系的流变特性对加工过程和最终制 品的各种性 能都有较 大影 响.毛细管流变仪 的研究表明 ,木塑复 合体 系属于假 塑性 流体 _

8 J .同毛细管流变仪相 比,转 矩流变仪 中流变性 能的测试过程更类 似于实际的加 工 过程 ;

因此本实验采用转矩流变仪研究木粉用量对木 塑复合体 系流变性能 的影 响. 图 3为其 中 5个配方在转矩流变仪上转矩 随时 间 的变化 曲线 ,从图3可以看出 ,处 于室温 的物料加 入 塑化 室后 ,被压缩 于转子 四周 ,而混炼器需要经过一 段 时间才能使物料熔化 ,这造成 转子转动困难 ,需要 一 个较 大 的转 矩才 能使转子 转 动起 来 ;