杨木刨花/废旧橡胶粉复合材料的工艺研究

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木材/橡胶复合材料是近年来被提出来的一类新型功能复合材料,综合体现了人工林的高效利用、废旧轮胎的无污染循环利用和提高林产品附加值等方面的价值。本文以废旧橡胶粉和杨木刨花为原料,分别研究了热压工艺和模压工艺制备杨木刨花/废旧胶粉复合材料的工艺条件和材料性能,测定了杨木刨花/废旧橡胶粉复合材料VOC的成分,讨论了通过微波改性橡胶粉对提高复合材料性能的影响。实验主要研究内容如下:(1)在热压工艺条件下,确定橡胶含量,热压温度、热压时间、施胶量和密度是影响杨木刨花/废旧胶粉复合材料性能的主要因素。得出最佳工艺条件为:热压温度160℃、热压时间7min、橡胶含量30%、施胶量3%、密度0.8g/cm3。在最佳工艺条件下制备的复合材料,其各项物理力学指标达到《刨花板》国家标准(GB/T4897.3-2003)。(2)在模压工艺条件下,确定最佳工艺参数为:橡胶含量30%、施胶量3%、密度0.8g/cm3、模压温度190℃、模压时间15min。在此工艺条件下制备的复合材料同样可以达到《刨花板》国家标准(GB/T4897.3-2003)。(3)通过分析杨木刨花/废旧橡胶粉复合材料释放的VOC组分发现,在检测到的VOC中主要包括芳香族、烷烃类、萜烯类和酯类化合物。其中以芳香族化合物的含量最高,其次为烷烃类化合物、酯类物质以及萜烯类化合物。(4)使用微波辐射胶粉,可以改善杨木刨花/废旧胶粉复合材料的性能,得出辐射条件为640W、120S时改性效果最好。(5)通过接触角测定和红外波谱分析表明,微波改性可以增强橡胶粉表面的活性。运用扫描电子显微镜观察到,微波改性后的胶粉可以与杨木刨花形成紧密的结合。
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