【摘要】：乙烯-醋酸乙烯共聚物(Ethylene-vinyl acetate copolymer),簡(jiǎn)稱EVA,它是類似橡膠彈性體的熱塑性塑料。EVA具有優(yōu)異的柔韌性、透明性、粘結(jié)性、耐沖擊性、耐應(yīng)力開裂性和良好的光學(xué)性能,然而較低的強(qiáng)度、剛性、熱穩(wěn)定性等限制了其進(jìn)一步應(yīng)用。本文以竹纖維(BF)、硫酸鈣晶須(CaS04w)、馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴為填料,對(duì)EVA進(jìn)行增強(qiáng)改性,研究了不同含量填料對(duì)EVA性能的影響。由于天然竹纖維與EVA基體的相容性不好,因此預(yù)先用NaOH堿液對(duì)竹纖維進(jìn)行處理,以改善BF與EVA間的界面結(jié)合力,并對(duì)比研究了堿處理前后竹纖維形貌和結(jié)構(gòu)的變化。實(shí)驗(yàn)首先通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)和注塑機(jī)注射成型分別制備了竹纖維/乙烯-醋酸乙烯共聚物(BF/EVA)和竹纖維/馬來(lái)酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物(BF/EVA-g-MAH),馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)/EVA和馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)/EVA復(fù)合材料,比較了竹纖維對(duì)EVA和EVA-g-MAH性能的影響,以及PE-g-MAH和PP-g-MAH對(duì)EVA性能的影響;然后在30wt%BF/EVA的配方基礎(chǔ)上,加入PE-g-MAH和PP-g-MAH熔融共混制備了馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴/30wt%BF/EVA三元復(fù)合材料,研究了馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴對(duì)30wt%BF/EVA的力學(xué)性能、斷面形貌、結(jié)晶行為和熱穩(wěn)定性的影響;最后制備了 CaS04w/EVA二元和30wt%CaSO4w/PE-g-MAH/EVA三元復(fù)合材料,采用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、熱重(TG)和差示掃描量熱(DSC)等方法觀察和表征了復(fù)合材料的形貌、結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性和結(jié)晶性能,并測(cè)試了復(fù)合材料的力學(xué)性能和熔體流動(dòng)性能。研究結(jié)果表明:BF與EVA具有一定界面粘附,加入BF能提高EVA的剛性(壓縮強(qiáng)度、拉伸和壓縮模量),但使EVA的斷裂伸長(zhǎng)率降低。與BF/EVA相比,BF/EVA-g-MAH復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率有所提高,尤其是40wt%BF/EVA-g-MAH的機(jī)械性能增大明顯。相比于40wt%BF/EVA,40wt%BF/EVA-g-MAH復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、拉伸模量、壓縮強(qiáng)度、壓縮模量和斷裂伸長(zhǎng)率分別增加9.9%、11.0%、12.4%、20.2%和31.9%。BF對(duì)EVA或EVA-g-MAH的結(jié)晶有異相成核作用,EVA-g-MAH和30wt%BF/EVA-g-MAH的熱穩(wěn)定性分別高于純EVA和30wt%BF/EVA。加入PE-g-MAH和PP-g-MAH可促進(jìn)BF在EVA中的均勻分散,提高純EVA和30wt%BF/EVA的拉伸和壓縮性能,同時(shí)保持復(fù)合材料相對(duì)較高的斷裂伸長(zhǎng)率。相比PE-g-MAH,添加PP-g-MAH對(duì)EVA復(fù)合材料模量的增加程度較大。低含量PE-g-MAH和PP-g-MAH能誘導(dǎo)EVA結(jié)晶,提高結(jié)晶性能。熱重分析表明,添加PE-g-MAH或PP-g-MAH能夠提高EVA和30wt%BF/EVA復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性。CaS04w能較大提高EVA復(fù)合材料的剛性,2.5wt%和5wt%CaSO4w/EVA復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度較高,相比純EVA分別增大35.1%和13.5%。添加PE-g-MAH可同時(shí)提高純EVA和30wt%CaSO4w/EVA的拉伸和壓縮性能,斷裂伸長(zhǎng)率和熔體流動(dòng)速率隨PE-g-MAH含量的增加逐漸降低。DSC和XRD結(jié)果表明,晶須影響EVA結(jié)晶過(guò)程的形核和晶粒長(zhǎng)大,PE-g-MAH和低含量CaSO4w對(duì)EVA結(jié)晶均有異相成核作用,隨含量增加會(huì)干擾EVA的結(jié)晶,降低結(jié)晶性能。CaS04w和PE-g-MAH能同時(shí)提升EVA及其復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性能。SEM結(jié)果表明,PE-g-MAH能促進(jìn)CaS04w在EVA中均勻分散,減弱30wt%CaSO4w的聚集現(xiàn)象,增強(qiáng)三者的界面粘結(jié)。
【圖文】：

圖２－１未處理及堿溶液處理２４ｈ竹粉的ＳＥＭ圖逡逑

圖２－２未處理和堿處理２４ｈ竹粉的ＦＴＩＲ圖譜逡逑－—１＿１
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB332

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2696684