【摘要】：隨著我國現(xiàn)代化的持續(xù)發(fā)展,塑木材料作為新興的一種復(fù)合材料具有很高的利用價值。近年來,廢物資源化利用一直是國家發(fā)展中的重點,通過對VA唑法工藝生產(chǎn)維生素B6過程中產(chǎn)生固廢的分析,黑膏中所具有的基團(tuán)主要為氨基,羧基以及羥基,其中的羧基可以與羥基發(fā)生反應(yīng)結(jié)合在一起,而氨基是膨脹性阻燃劑中的一種基團(tuán);具有用來做塑木復(fù)合材料的相容劑以及阻燃劑的可能性。我國在塑木復(fù)合材料領(lǐng)域具有一定的發(fā)展,但仍存在木粉填充量不高,塑木板材性能較差的問題�；趪鴥�(nèi)外塑木板材的研究狀況,以及對固廢的廢物資源化利用理念,本實驗主要研究具有一定阻燃性能的塑木復(fù)合材料。由于木粉在聚丙烯中分散不均勻的特性,所以木粉與聚合物基體混合時采用特殊的工藝,即先通過黑膏與木粉進(jìn)行反應(yīng)制成所需單體,同時用馬來酸酐對聚丙烯進(jìn)行接枝,再采用雙螺桿擠出機(jī)將單體與接枝體擠出造粒生產(chǎn)出塑木復(fù)合材料。主要通過測試了塑木板材的沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度以及吸釘性能研究了木粉與黑膏的含量對塑木材料性能的影響。結(jié)果表明:(1)將反應(yīng)溫度應(yīng)該控制在550℃,木粉處于全面炭化階段,木屑吸收大量的熱量發(fā)生熱分解反應(yīng),副反應(yīng)中會產(chǎn)生大量的液態(tài)產(chǎn)物。例如:乙酸,甲醇和木焦油;時間應(yīng)控制在60 min;B6固廢的用量控制在6%時,可以獲得最大的成炭率,碳粒子微團(tuán)在溶液中的運(yùn)動主要分為平動和轉(zhuǎn)動兩種,平動在微團(tuán)的運(yùn)動過程中占大多數(shù),而且通過可視化的測定,測出微團(tuán)的當(dāng)量直徑為0.03385 mm~0.03949 mm。因此,這種工業(yè)固廢可以作為一種阻燃劑添加到木粉之中,使木屑的成炭率上升,以達(dá)到阻燃的目的。(2)工藝成型方面,在塑木復(fù)合材料的制備過程中,將擠出機(jī)機(jī)頭壓力15 MPa,機(jī)身溫度130℃~170℃、機(jī)頭溫度165℃,主機(jī)轉(zhuǎn)速12 r/min,能夠達(dá)到很好的混煉效果。(3)由于現(xiàn)階段依舊無法做到木粉與聚丙烯的完全混合,木粉的團(tuán)聚效應(yīng)導(dǎo)致應(yīng)力集中,結(jié)合實際工業(yè)生產(chǎn)得出最優(yōu)條件下的木粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%,其沖擊強(qiáng)度為5.8 kJ/m~2,拉伸強(qiáng)度為20.1 MPa,彎曲強(qiáng)度為30.3 MPa,握釘力為207 N,吸水率為0.66%,硬度為76。(4)由于黑膏的難溶性結(jié)合實際工業(yè)生產(chǎn)得出最優(yōu)條件下的黑膏含量為7%時,其沖擊強(qiáng)度為9.6 kJ/m~2,拉伸強(qiáng)度為21.2 MPa,彎曲強(qiáng)度為30.6 MPa,握釘力為253 N,吸水率為0.32%,硬度為103。(5)在黑膏的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到6%時,通過燃燒實驗發(fā)現(xiàn)沒有黑煙產(chǎn)生,板材沒有滴落,并且在拿開火機(jī)后,明火熄滅,殘余少量火星。當(dāng)黑膏質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%時,成炭率達(dá)到最大值為57.4%,說明板材的確具有一定的阻燃性能。
【學(xué)位授予單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB33
【圖文】：

圖 1.1 塑木材料的制備工藝流程Fig 1.1 Technological process for preparation of wood plastic materials通過將塑木復(fù)合材料的工藝流程與木材和塑料的工藝流程進(jìn)行比較，制品的工藝流程的特點有以下幾個方面：塑木板材生產(chǎn)工藝流程首先將木粉以及各種試劑進(jìn)行干燥處理，根據(jù)不同配比將木粉與塑料進(jìn)行

圖 1.2 接枝反應(yīng)化學(xué)方程式Fig 1.2 Chemical equation of graft reaction羧酸類中的代表產(chǎn)品為丙烯酸型相容劑[39]。工業(yè)上一般使用丙聚合物進(jìn)行改性，使用方法大體上與馬來酸酐型相容劑類似。用枝的 PS 即 RPS[40]，在工業(yè)是同樣是一種比較重要的相容劑，其對

圖 2.1 溫度對成炭率的影響Fig.2.1 Influence of temperature on Charcoal rate 2.1 所示發(fā)現(xiàn)：在 400℃~550℃下成炭率隨溫度上℃下成炭率隨溫度上升而下降，這是因為香樟木木主要發(fā)生脫水、重排交聯(lián)炭化反應(yīng)，熱解產(chǎn)物中

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本文編號：2762688