桉木单板/聚丙烯(PP)膜复合材料制备工艺及增强机理研究

来源 :北京林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mackolxsbou
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桉树是我国人工林主要树种之一,资源丰富,同时聚丙烯(PP)是一种性能优异的热塑性树脂材料。以桉木单板为主要原料,以聚丙烯(PP)膜为胶粘剂制备桉木单板/聚丙烯(PP)膜复合材料,分析热压温度、热压压力、热压时间与塑料添加量对复合材料力学性能的影响,并对工艺参数进行优化;将桉木单板/聚丙烯膜(PP)复合材料与三层结构脲醛树脂胶合板的物理力学性能进行对比分析;用硅烷偶联剂(KH550)和马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)对桉木单板改性处理,研究改性处理对复合材料物理力学性能的影响,并研究其增强机理,得出的结论如下:(1)用桉木单板和聚丙烯(PP)膜制备木塑复合材料是可行的,且环保无游离甲醛释放。热压温度对胶合强度的影响较大,在165℃-180℃范围内,随着热压温度的升高,胶合强度不断增大;在选定的水平范围内,热压时间对胶合强度的影响显著,而热压压力和塑料添加量对胶合强度的影响不显著。筛选出的优化工艺参数为:热压温度180℃、热压压力0.9MPa、热压时间70s/mm、塑料添加量150g/m2。在该工艺参数条件下,耐水胶合强度为1.4MPa,满足GB/T9846.3-2004标准中Ⅰ类胶合板的要求,且准确系数为3.56%,小于5%。(2)桉木单板/聚丙烯(PP)膜复合材料的物理力学性能优异,Ⅱ类胶合强度值比UF树脂胶合板的胶合强度值高出49.61%,静曲强度和弹性模量比UF树脂胶合板高出15.58%和6.69%,浸泡168h后桉木单板/聚丙烯(PP)膜复合材料的吸水厚度膨胀率比UF树脂胶合板小11.00%,且桉木单板/聚丙烯(PP)膜复合材料的甲醛释放量平均值和最大值均不超过0.3mg/L,达到日本胶合板农业标准F等级的要求。(3)经偶联剂改性处理后,复合材料的界面结合强度提高,且MAPP的改性效果最好,适量的偶联剂用量能提高复合材料的静曲强度和弹性模量,但是过量的偶联剂用量会使复合材料的抗弯性能降低。(4)扫描电子显微镜微观分析发现:经MAPP和KH550改性处理后的复合材料界面相容性得到改善,聚丙烯(PP)膜分子渗透入桉木单板的导管和细胞裂隙中,两者形成紧密结合,胶合界面强度增大。
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