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摘 要

木塑复合材料是一种由木材或纤维素为基础的材料与塑料（或者是多种塑料）制成的复合材料。与原木材相比较而言，它的耐候性，同向性及尺寸稳定性较好，具有防腐、防蛀、防潮、不开裂、不翘曲等优点，因此，受到世界各国的广泛关注。

本文主要就三种不同相容剂和木粉含量对于HDPE木塑复合材料性能的影响进行相关研究，在木塑比为4:6条件下，测出MAHDPE、MAPP和MAPOE这三种不同相容剂在不同含量下的拉伸强度、弯曲强度与弯曲模量以及无缺口冲击强度。并画出这些力学性能的曲线图，然后进行分析比较，并得出结论。研究结果表明，相容剂（尤其是MAHDPE）能够有效改善木粉与HDPE界面相容性，提高界面粘合力，从而使木塑复合材料的相关力学性能得到提高。当MAHDPE含量为15%、木粉含量为60%时，木塑复合材料力学性能最优，其拉伸强度、弯曲强度及弯曲模量分别达到37.3 MPa、41.5 MPa和2485 MPa。

关键词： 木塑复合材料 相容剂 力学性能

The research on preparation and properties of HDPE wood plastic composite material——Effects of wood/plastic ratio and the type of compatiblizer on material properties

Abstract

Wood plastic composite material is a composite material made of wood or cellulose-based materials and plastic (or a variety of plastic). Compared with the original wood, its weather resistance, good stability and size to the same, have anticorrosive, moth-proof, moisture-proof, not cracking, warping, etc. Therefore, received extensive attention all over the world.

In this paper, the ratio of wood and plastic is 4:6, add to three kinds of different compatiblizer, and every compatiblizer contain is different, and measured the tensile strength, bending strength and flexural modulus and unnotched impact strength. And draw these mechanical properties of graphs, then carries on the analysis comparison and receive the conclusion. In general, MAHDPE greatly improved the mechanical properties of WPC, Optimum contain near 15%, the preparation of wood plastic composite comprehensive mechanical performance is the best. And the tensile strength, flexural strength and flexural modulus are up to 37.3MPa; 41.5MPa and 2485MPa.It turns out that with compatiblizer (MAHDPE especially) can effectively improve the wood powder and HDPE interface compatibility, improve the interface bonding strength, so that the related mechanical performance of wood plastic composites was improved.

Key Words：Wood plastic composite material; Compatiblizer; Mechanical properties

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 木塑复合材料现状 2

1.3 木塑复合材料的原料及助剂 2

1.4木塑复合材料的工艺 4

1.4.1 木塑复合材料加工工艺 4

1.4.2 木塑复合材料改性工艺 6

1.5 本文研究的意义及内容 8

第二章 实验部分 10

2.1 实验材料与设备 10

2.1.1 主要实验原料 10

2.1.2 其他实验原料 10

2.1.3 实验仪器 10

2.1.4木塑复合材料的制备配方 11

2.2 木塑复合材料制备 12

2.2.1 试样制备 12

2.2.2 试样制备流程 12

2.3 性能测试及表征方法 13

2.3.1力学性能测试 13

2.3.2傅立叶变换红外光谱(FTIR)测试 13

2.3.3扫描电镜（SEM）观测 13

第三章 结果与讨论 14

3.1 马来酸酐接枝物对复合材料力学性能的影响 14

3.2 木粉含量对复合材料力学性能的影响 16

3.3 木塑复合材料表征测试 17

3.3.1 复合材料二甲苯抽提物红外光谱分析 17

3.3.2 复合材料的形态学特征 18

第四章 结论 18

参考文献 20

致谢 22

第一章 绪论

1.1 引言

自从二十世纪初Leo H Bend博士以酚醛树脂和木粉为原料制得了木塑复合材料（WPC），它就开始得到社会各界的广泛关注。该材料一定程度上能够替代木料，这对于节约森林资源又具有不容小觑的作用。如今日益加剧的资源危机引发了全世界对资源可持续发展和环境友好型新材料研究的热潮^[1-3]，不容否认的是人们对于大力发展环保绿色能源的诉求越来越强烈。

据了解，我国每年约有7亿吨以上的秸秆亟待处置，而目前最主要的处理方式是焚烧，这无疑会产生严重的空气污染。此外，塑料废弃物已占到我国城市垃圾总量的25~35%，每年废弃塑料的总量高达7000万吨以上，填埋后需要上百年才能分解完毕的废弃塑料威胁着我们的生态环境，白色污染问题已经成为一大环保难题^[4]。在此背景下，以废弃木材生物质资源和废旧塑料为原料的聚合物复合材料，通过大量运用废弃木材、塑料资源，为实现资源再利用和走向和谐生态开拓了新的道路。

木塑复合材料诞生于20世纪早期，一百多年间，木塑复合材料行业的生产水平迅猛发展，孕育出了一系列优秀的生产企业^[5]。1983年，woodstock厂家选用木粉和PP塑料，以相同比例混匀后经过压制工艺，将产物做成平板，再把平板加工成各式各样的汽车内衬板。上世纪90年代，Trex企业生产的PE/木塑复合材料被广泛地应用于园林用木和工厂地板材料，该企业的成功使人们意识到了WPC材料市场前景广阔，由此越来越多的研究人员投身于开发更优良的WPC产品的行列。

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