本論文以陜西關中地區(qū)麥秸稈纖維（WSF）和高密度聚乙烯（HDPE）為原料,以白云石、滑石粉、硅灰石三種不同填料為填充助劑,通過熔融共混和注塑的方法制備填料/WSF/HDPE復合材料,研究了不同填料含量、WSF含量及經(jīng)γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）、馬來酸酐（MA）和雙（三乙氧基硅丙基）四硫化物（Si69）改性處理WSF對WSF/HDPE復合材料的力學性能、吸水性能、熱穩(wěn)定性和結晶性能的影響;利用傅里葉紅外光譜儀（FTIR）分析改性處理前后WSF化學結構,采用掃描電子顯微鏡（SEM）分析了填充前后WSF/HDPE復合材料拉伸斷裂面的形貌變化。論文主要結論如下:（1）隨WSF含量增加,WSF/HDPE復合材料的力學性能呈現(xiàn)先增長后下降的趨勢,吸水性能增加。當WSF含量為40wt%時,復合材料的力學性能達到最佳。且WSF的加入促進了 HDPE的結晶,提高了結晶度,降低了復合材料的界面性能。（2）隨填料含量增加,不同種類填料填充WSF/HDPE復合材料,會出現(xiàn)粉體聚集現(xiàn)象,復合材料的吸水性能增強。在填料含量為5wt%時,復合材料的力學性能達到最佳。在拉伸性能方面,硅灰石>白云石&g... 

【文章來源】：西安理工大學陜西省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

WSF/HDPE的制備工序Fig.2-1WorkingprocedureofWSF/HDPE

西安理工大學碩士學位論文1401234560246810121416AverageMoistureAbsorption/%Time/weeksHDPE10WP20WP30WP40WP50WP圖2-8WSF含量對WSF/HDPE復合材料6周之內(nèi)的吸水性能Fig.2-8WSFcontentaffectsthewaterabsorptionofWSF/HDPEcompositeswithin6weeks表2-8WSF含量WSF/HDPE吸水率Tab.2-8WSF/HDPEwaterabsorptionwithWSFcontent性能24h吸水率7天吸水率6周吸水率HDPE00.030.3410WP0.030.210.4120WP0.270.841.8430WP0.842.886.0340WP1.936.0411.0550WP4.5112.4914.982.5.6WSF/HDPE復合材料的SEM分析圖2-9（a）、（b）分別是純HDPE和40wt%WSF的WSF/HDPE復合材料拉伸斷裂面的微觀結構圖。圖（a）是純HDPE的拉伸斷面，可以看到斷面處非常整潔光滑。圖（b）是加入40wt%WSF的WSF/HDPE復合材料的拉伸斷面，可以看到斷面處WSF與HDPE基體之間整體粘結性相對比較緊密，但也存在纖維從基體中拔出，留下細小孔隙，剛性纖維的加入彌補了細小孔隙對復合材料的性能造成的影響。圖2-9WSF/HDPE復合材料的SEM圖（X1500）：(a)HDPE,(b)40WPFig.2-9SEMdiagramofWSF/HDPEcomposites(X1500):(a)HDPE,(b)40WP

不同填料對WSF/HDPE復合材料性能的影響25圖3-7不同填料的SEM圖、不同填料填充WSF/HDPE復合材料的SEM圖（X1500）：(a)talc,(b)wollastonite,(c)dolomite,(d)5H-40WP,(e)5G-40WP,(f)5B-40WPFig.3-7SEMimagesofdifferentfillers,SEMimagesofWSF/HDPEcompositesfilledwithdifferentfillers(X600):(a)talc,(b)wollastonite,(c)dolomite,(d)5H-40WP,(e)5G-40WP,(f)5B-40WP3.6本章小結本章以白云石、滑石粉及硅灰石三種填料作為填充體，填充WSF/HDPE復合材料。研究了填料種類及填充含量對復合材料諸多性能的影響。我們可以得出以下結論：復合材料的拉伸和彎曲強度隨填料填充量的增多呈現(xiàn)先增高后減小的趨勢。當填料含量為5wt%時制備的WSF/HDPE復合材料的各項力學性能達到最佳，且性能要比未填充的好。由結晶和熔融性能可知，滑石粉能提高復合材料的結晶度，而硅灰石和白云石填充的復合材料結晶度高于純HDPE。經(jīng)填料填充的復合材料吸水變化曲線可知，復合材料的耐水性隨填料填充量的增多而減弱，吸水率提升。由掃描電鏡可知，細小填料顆粒不同程度地鑲嵌在WSF與基體HDPE之間，減少了WSF與基體HDPE之間的間隙，界面結合性使得復合體系更好的結合在一起。當5wt%硅灰石、白云石和滑石粉填充WSF/HDPE復合材料可知，復合材料的性能有升有降，具有如下次序：在拉伸性能方面，硅灰石＞白云石＞滑石粉；彎曲性能方面，硅灰石＞白云石＞滑石粉；吸水性能方面，硅灰石＞滑石粉＞白云石。


本文編號：3266264