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竹/塑材料的应用与发展

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-01-27   浏览次数:2373
核心提示:随着建筑、装饰、家具以及工业用原材料被过度开采,就迫使人们研究一种可持续发展的天然植物纤维增强力学性能的复合材料,目前合成纤维材料在工业上已经获得了广泛的应用。在过去的数年中,塑料、再生塑料与天然纤维合成新材料得到了广泛的重视,可降解的竹塑复合材料成为一种可持续发展和对环境友好的新兴材料。在林业资源

随着建筑、装饰、家具以及工业用原材料被过度开采,就迫使人们研究一种可持续发展的天然植物纤维增强力学性能的复合材料,目前合成纤维材料在工业上已经获得了广泛的应用。在过去的数年中,塑料、再生塑料与天然纤维合成新材料得到了广泛的重视,可降解的竹塑复合材料成为一种可持续发展和对环境友好的新兴材料。在林业资源比较匮乏的国家,已经开始研究农作物茎秆聚合物复合材料,竹子也已经被用来开发竹塑复合材料。由于竹子本身具有较优良的强度性能,因此被广泛地用于制造家具以及生活常用器具中。

竹粉改性对竹塑复合材料的影响 相容剂EVA可以改善竹粉与高密度聚乙烯(HDPE)之间的相容性。利用马来酸酐(MAH)为界面改性剂,选用聚乙烯蜡对竹粉进行表面改性处理是提高竹塑复合材料性能的有效方法。添加马来酸酐,聚丙烯和竹粉的界面粘附性、力学性能显著增强,加工性能也得到改善。采用氢氧化钠、氯化苄对竹粉进行塑化改性,塑化竹粉/低密度聚乙烯复合材料的拉伸强度和弯曲强度比未处理的复合材料高。塑化竹粉/聚乙烯复合材料具有良好的热融合稳定性。竹粉经过钛酸酯偶联剂改性后,吸潮率降低,竹粉/PVC复合材料力学性能显著提高。添加接枝马来酸酐比未添加的竹粉/PVC复合材料力学性能有增强效果,通过SEM分析接枝共聚物PVC复合材料相容性好。

添加竹纤维对竹塑复合材料的影响,研究显示,添加竹纤维聚丙烯/聚乳酸热塑性树脂对加工性能、形态学和流变性能的影响,结果表明添加竹纤维改善了聚乳酸的分散性并且提高了复合材料的韧性,添加马来酸酐接枝聚丙烯、聚乳酸和竹纤维,提高了复合材料的界面强度和流变特性,使复合材料形态和流变特性发生显著变化,改善了与聚乳酸分散性和提高竹纤维与树脂的相互作用,确立了复合材料聚丙烯/聚乳酸/竹纤维/马来酸酐的流变、形态和热性能最佳配比。
聚丁二酸丁二醇酯和竹纤维复合材料以及聚乳酸和竹纤维复合材料都是可以自然降解的材料,添加硅烷偶联剂使它们的材料力学性能有显著增强效果。
竹粉颗粒大小对力学性能的影响 用40~100目竹粉制备竹塑复合材料,结果表明在竹粉添加比例相同的情况下,采用40目竹粉制备的竹塑复合材料各项性能较优。
我国竹林资源丰富,竹子与木材相比具有生长周期短、力学性能优良等特性。竹纤维以及竹粉获取容易、制备方法简单、成本低等诸多优点使竹塑复合材料具有更广阔的市场和应用领域。未来竹塑复合材料力学性能、热稳定性、机械加工性能、自然降解以及抗老化等方面仍然是研究竹塑复合材料的基本问题。
来源:摘编自《国内外竹塑复合材料研究进展》赵德金等


 
 
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