浅析聚乙烯木塑复合材料性能影响因子与界面的特性研究论文

时间:2020-12-12 09:11:40 材料毕业论文 我要投稿

浅析聚乙烯木塑复合材料性能影响因子与界面的特性研究论文

  聚乙烯木塑复合材料在当今木材料科学领域中应用比较广泛,该种化工材料以木材、各种木质纤维材料为基础,与塑料经过不同的途径复合,从而形成一种聚乙烯木塑复合材料。该种合成材料虽然具备较大的优势,但是在实际应用环节中也存在着很多性能影响因子,因此对于其性能影响因子、界面特性等进行研究,在促进该种材料应用方面具有较为积极的意义。

浅析聚乙烯木塑复合材料性能影响因子与界面的特性研究论文

  1 聚乙烯木塑复合材料性能影响因子

  聚乙烯木塑复合材料的性能影响因子有很多,涵盖了化学、物理等多方面的因素,在本文中主要研究密度影响因子、结晶度影响因子、力学性能影响因子、以及吸水性能影响因子。

  1.1 密度影响因子

  聚乙烯木塑复合材料的密度受到两方面因素的影响,其一是木塑比,当材料中的木塑比比较大的情况下,其材料内部的植物纤维含量将会增加,并且导致聚乙烯木塑复合材料的密度提升。其二是填料。碳酸钙是填料的主要成分,当碳酸钙比较多的情况下,聚乙烯木塑复合材料密度提升。经过具体的研究表明,当木塑比为7:3 的情况时,碳酸钙的含量在5%,聚乙烯木塑复合材料的密度1.33g/cm3,在另外一个中配比情况下,其聚乙烯木塑复合材料密度相近,即,木塑比为6:4,20%的碳酸钙含量,材料密度为1.32g/cm3。

  1.2 结晶度影响因子

  聚乙烯木塑复合材料的结晶度受到植物纤维的成分结晶度的影响较大,在聚乙烯木塑复合材料中,不同成分的洁净度不同。如,杨木粉的界定度最高能够达到35%,而竹粉的结晶度最高能够达到25%,松木粉的结晶度低于以上二者。此外,聚乙烯木塑复合材料结晶度还会受到聚乙烯材料自身材料的结晶度的影响,其中,HDPE的结晶度为45%,EVA 的结晶度能够在36%,与杨木粉的结晶度相似。但是在实际调查中能够发现,再加入了LDPE 的聚乙烯木塑复合材料其结晶度较低。

  1.3 力学性能影响因子

  聚乙烯木塑复合材料的.化学性能严重地影响着材料在实际应用中的用途,力学性能影响因子的研究意义较大,HDPE 弯曲强度和拉伸强度与LDPE 相比,前者的拉伸强度较高,并且比一般的复合材料相比较强度能够高出30%左右。但是在实验中能够发现,在聚乙烯木塑复合材料中加入EVA 时,材料的具体力学性能强度降低。在聚乙烯木塑复合材料合成环节中,不同的研究工艺其应用的纤维材料不同,不同的纤维材料其力学强度不同,能够直接受到纤维长度、原材料表面自由能的影响。

  1.4 吸水性能影响因子

  聚乙烯木塑复合材料除了具有力学性能外,还有较强的吸水性能,恰好是该种性能对于聚乙烯木塑复合材料表现性能产生影响,因此根据聚乙烯木塑复合材料的使用需要,还需要对于该材料的吸水性能进行深入分析。对聚乙烯木塑复合材料中不同纤维材料的吸水率进行解释,稻壳粉中的LDPE 吸水率较高,能够达到2.08%,HDPE 的吸水率次之,能够到达1.8%,最低的EVA 吸水率为1.7%;松木粉纤维的吸水率不同,LDPE 为2.61%,HDPE 为2.48%,EVA依然最低为2.37%;杨木粉的LDPE 吸水率较高,能够达到1.64%,HDPE 的吸水率次之,能够到达1.10%,最低的EVA 吸水率为1.01%。

  2 聚乙烯木塑复合材料界面特征分析

  2.1 动态热机械性能

  聚乙烯木塑复合材料界面的特征中,动态热机械性能的表现比较直观,并且聚乙烯木塑复合材料中不同的植物纤维的界面动态热机械性能不同。经过试验与讨论,除了杨木粉复合材料之外,其他的纤维材料的动态热机械性能表现比较直观。经过实验,发现松木粉聚乙烯木塑复合材料所存储的模量比较高,稻壳粉的聚乙烯木塑复合材料储存模量比较低,竹粉聚乙烯木塑复合材料的存储模量的变化不大。

  2.2 表面自由能

  有不同材料组成的聚乙烯木塑复合材料其表面的自由能不同,五种材料与聚乙烯木塑复合材料表面的自由能有关,分别为:超纯水、甲酰胺、二碘甲烷、丙三醇、乙二醇。其中水、酰胺、丙三醇、乙二醇等都是极性溶液,与聚乙烯木塑复合材料所形成的平衡接触角有着明显的差异。根据相似相溶原理,聚乙烯木塑料自身为非极性物质,因此使得聚乙烯木塑复合材料表面也能够呈现出聚乙烯材料的非极性。

  3 结论

  聚乙烯木塑复合材料的性能影响因子有很多,涵盖了化学、物理等多方面的因素,在本文中主要研究密度影响因子、结晶度影响因子、力学性能影响因子、以及吸水性能影响因子。在本文中分别对于影响因子进行分析,并且研究了聚乙烯木塑复合材料界面特征,从动态热机械性能和表面自由能方面入手进行分析。

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