【摘要】：為了改善聚氯乙烯(PVC)/甘蔗渣復(fù)合材料界面相容性、提高復(fù)合材料性能,本論文利用乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)作為木塑復(fù)合材料的界面改性劑。由于EVOH為高聚物,熔體粘度很大,用常規(guī)的改性方法很難使EVOH在甘蔗渣表面均勻分布,改性效果不佳。為此本學(xué)位論文第一章將EVOH配成甘油溶液,用于甘蔗渣的改性,以提高PVC/甘蔗渣復(fù)合材料的性能。通過改性前后甘蔗渣的接觸角、表面張力及其與PVC的界面張力和粘附功數(shù)據(jù)的變化,研究EVOH改性甘蔗渣的工藝及三種EVOH的改性效果。結(jié)果表明:溫度對改性效果無明顯影響;改性甘蔗渣水洗后以及改性甘蔗渣放置一段時間均可減少甘蔗渣表面上過量甘油,使得甘蔗渣表面極性降低;適量甘油可以促進EVOH在甘蔗渣表面均勻分散,在EVOH和甘油質(zhì)量比為1:0.8時,EVOH改性效果最好;乙烯分率為24、35和48 mol%的三種EVOH(分別記為E24、E35、E48)改性甘蔗渣的最佳用量分別為甘蔗渣的3、7.5和9 wt%;最佳用量隨EVOH中乙烯結(jié)構(gòu)單元含量的增加而增加。本學(xué)位論文第二章在EVOH最佳用量下進行甘蔗渣改性,并通過高混、開煉打片、壓制成型制成PVC/改性甘蔗渣復(fù)合材料,觀察它們的實際改性效果。發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料的力學(xué)性能、吸水率數(shù)據(jù)波動很大,與理論預(yù)測的結(jié)果不符。多次重復(fù)試驗的數(shù)據(jù)仍呈無規(guī)律狀態(tài)。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn),壓制成型過程中的塑化樣片的厚度會導(dǎo)致最終樣品的密度差異,從而極大影響PVC復(fù)合材料的力學(xué)性能。因此,在壓制成型的復(fù)合材料的科學(xué)研究中,控制復(fù)合材料的密度,保證其一致性,對得出正確的結(jié)論意義重大。這一發(fā)現(xiàn)具有普遍的指導(dǎo)意義。本學(xué)位論文第三章在EVOH最佳用量、且密度統(tǒng)一的基礎(chǔ)上制成PVC/改性甘蔗渣復(fù)合材料,研究了三種EVOH對PVC/甘蔗渣復(fù)合材料性能的影響,經(jīng)過三種EVOH改性,復(fù)合材料的力學(xué)性能、加工性能得到提高,吸水率、線性熱膨脹系數(shù)得到降低,其中E35改性甘蔗渣的效果最好。與簡單混合法相比,將EVOH配成甘油溶液的處理方法效果更好,顯示該法具有較高的工業(yè)應(yīng)用價值。EVOH樹脂及其作為相容劑時在復(fù)合材料中的羥基紅外吸收峰位置的變化,提供了EVOH和甘蔗渣之間形成氫鍵的證據(jù)。電鏡照片顯示,EVOH改善了甘蔗渣與PVC基體的界面結(jié)合和均勻分散。由此推出EVOH的改性機理:甘蔗渣經(jīng)過EVOH改性后,EVOH中一部分羥基會與甘蔗渣表面上羥基形成氫鍵,使EVOH覆蓋在甘蔗渣表面,降低甘蔗渣表面極性,促進甘蔗渣的分散。同時覆蓋在甘蔗渣表面的EVOH與PVC基體之間形成氫鍵,使得兩相之間的分子間作用力變強。E35中的羥基恰好滿足甘蔗渣分散和相間作用力的要求,因此其改性效果最佳。
【圖文】：

但改性溫度過高，，會導(dǎo)致甘蔗渣分解，最終影響復(fù)合材料的性能。所以有必逡逑要探究改性溫度對甘蔗渣改性效果的影響。逡逑圖１－１為三種不同溫度下ＥＶＯＨ改性甘蔗渣與水的接觸角數(shù)據(jù)和計算得到的表逡逑面張力及其極性分量、界面張力及其極性分量、平衡粘附功數(shù)據(jù)。從圖中可見，同逡逑一放置時間下、不同溫度改性樣品未水洗時與水的接觸角（圖表面張力（圖逡逑ｌ－ｌ（ｂ））及其的極性分量（圖ｌ－ｌ（ｃ））、與ＰＶＣ的界面張力（圖ｌ－ｌ（ｄ））和平衡粘附功之間逡逑（圖ｌ－ｌ（ｆ））相差不大，考慮到在１７０邋°Ｃ下ＥＶＯＨ甘油溶液的粘度比常溫和１００邋°Ｃ時逡逑低，流動性好，有利于ＥＶＯＨ在甘蔗渣表面的分布，所以后期實驗選擇的改性溫度逡逑為邋１７０邋°Ｃ。逡逑１６逡逑

１．３．５邋ＥＶＯＨ用量及不同ＥＶＯＨ品種對改性效果的影響逡逑ＥＶＯＨ上的醇羥基會與甘蔗渣上的羥基形成氫鍵，而使ＥＶＯＨ覆蓋在甘蔗渣顆逡逑粒表面，降低了甘蔗渣的極性，因此，ＥＶ０Ｈ的用量直接影響改性效果。ＥＶ０Ｈ用逡逑量不足時，無法完全屏蔽甘蔗渣上的羥基，達不到最佳的改性效果；而ＥＶＯＨ過量逡逑時，則會因自身的極性增加改性甘蔗漁的極性，造成浪費。不同品種ＥＶＯＨ中乙烯逡逑醇含量不一，與甘蔗渣形成氫鍵時的最佳用量也會不同，所以有必要研[偅牛鄭希扔緬義狹考埃牛鄭希繞分侄愿收嵩男孕Ч撓跋�。辶x嫌賞跡歟矗ǎ幔ⅲǎ猓�、（ｃ）可见，祹旁Ｅ２４为改屑s潦�，发现随着Ｅ｀嵪Ｈ用量的X黽櫻義希玻卞義

本文編號：2700716