PP基木塑復(fù)合材料配方研究論文定稿

1、 本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 題目： PP基木塑復(fù)合材料配方研究 學(xué)院： * 專(zhuān)業(yè)： * 姓名： * 指導(dǎo)教師： * 20* 年 *月 *日41PP基木塑復(fù)合材料配方研究摘要對(duì)PP基木塑復(fù)合材料配方進(jìn)行了研究，采用正交試驗(yàn)方法,以木粉含量、偶聯(lián)劑用量、PP-g-MAH用量、滑石粉用量和潤(rùn)滑劑用量為因素，以材料的各項(xiàng)力學(xué)性質(zhì)及熔融指數(shù)為指標(biāo)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到影響復(fù)合材料性能的各因素主次關(guān)系，優(yōu)化了配比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：木粉填充量對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能綜合影響最顯著；硅烷偶聯(lián)劑KH550和PP-g-MAH的加入均可以提高復(fù)合材料的力學(xué)性能，PP-g-MAH影響更顯著；PE蠟用量對(duì)復(fù)合材料加工流動(dòng)性影響較大；滑石

2、粉對(duì)復(fù)合材料的斷裂伸長(zhǎng)率和沖擊強(qiáng)度影響較顯著，提高了材料的彎曲和拉伸強(qiáng)度；綜合分析得配方優(yōu)化方案木粉用量40份，KH550用量1份，PP-g-MAH用量9份，PE蠟用量2份，滑石粉用量6份。關(guān)鍵詞：聚丙烯，木塑復(fù)合材料，正交試驗(yàn)，力學(xué)性能Abstract: PP based wood-plastic composite formulation , orthogonal test method , the wood flour content and coupling agent , PP -g - MAH was the amount of talc and lubricant dosage

3、factors , the material mechanical properties and the melt index as an indicator , the experiment , various factors affect the performance of the composite primary and secondary relationship to optimize the ratio .Experimental results show that : the most significant wood flour filler on the combined

4、 effects of the mechanical properties of composites ; of silane coupling agent KH550 and PP -g - MAH can improve the mechanical properties of composite materials , the impact of PP- g - MAH was more pronounced ; the PE amount of wax can significantly enhance the mobility of the material processing ;

5、 talcum powder than the elongation at break and impact strength of composites significantly improved flexural and tensile strength ;comprehensive analysis to have the formula optimization of wood powder dosage of 40 of KH550 dosage of PP - g - MAH was the amount of nine , the amount of PE wax , talc

6、 6 .Keyword: Polypropylene，Wood-plastic composites，Orthogonal test，Mechanical properties目錄摘要 IAbstractI第1部分 前言 11.1 引言 11.2 木塑復(fù)合材料研究進(jìn)展及亟待解決問(wèn)題 21.2.1 木塑復(fù)合材料研究進(jìn)展 21.2.2 木塑復(fù)合材料亟待解決問(wèn)題31.3 木塑復(fù)合材料界面結(jié)合理論 41.3.1 界面潤(rùn)濕理論41.3.2 化學(xué)鍵理論41.3.3 機(jī)械互鎖理論41.3.4 減弱界面局部應(yīng)力作用理論51.3.5 變形層理論51.4提高界面相容性的方法51.4.1物理方法51.4.2化學(xué)方法

7、61.5 配方組成及加工工藝71.5.1原材料選擇71.5.2 木塑復(fù)合材料加工工藝91.6 木塑復(fù)合材料的應(yīng)用現(xiàn)狀.111.7 本課題研究目的與意義12第2部分 實(shí)驗(yàn)部分.132.1 試驗(yàn)原料與助劑132.2 試驗(yàn)設(shè)備132.3 試驗(yàn)配方142.4 試驗(yàn)方法152.4.1木粉的前處理152.4.2加工工藝流程152.4.3加工工藝參數(shù)162.4.4性能測(cè)試.16第3部分 性能結(jié)果與分析.173.1 拉伸強(qiáng)度結(jié)果與方差分析.183.2斷裂伸長(zhǎng)率結(jié)果與方差分析.193.3彎曲強(qiáng)度結(jié)果與方差分析 213.4 沖擊強(qiáng)度結(jié)果與方差分析.223.5 熔融指數(shù)結(jié)果與方差分析.243.6 本部分小結(jié).25第

8、4部分 結(jié)論25謝辭 26參考文獻(xiàn).26附錄 文獻(xiàn)翻譯28第1部分 前言1.1 引言當(dāng)今社會(huì)發(fā)展迅速,國(guó)與國(guó)之間的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,環(huán)境問(wèn)題日益突出,人們的環(huán)保意識(shí)日益高漲. 隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)塑料制品的需求量持續(xù)增加，又隨著全球的森林面積日趨縮減，廢舊塑料和木材越來(lái)越多，對(duì)周邊環(huán)境造成了巨大危害,怎樣回收利用廢舊塑料和回收木材已經(jīng)為環(huán)保人士及科學(xué)界、工業(yè)界專(zhuān)家的關(guān)注。但木材存在大量缺點(diǎn)比如容易腐蝕、容易燃燒、易受蟲(chóng)蛀、絕對(duì)強(qiáng)度低、易吸水、受潮并引起較大尺寸變形等缺點(diǎn)1，塑料存在難降解,對(duì)環(huán)境危害大等,這就在一定程度上限制了其更廣泛應(yīng)用。 在這種背景下，將木材與塑料通過(guò)加工復(fù)合而制得的一種

9、新材料木塑復(fù)合材料（Wood plastics composites，簡(jiǎn)稱(chēng)WPC）如雨后春筍般應(yīng)運(yùn)而生。木塑復(fù)合材料作為近年來(lái)環(huán)保復(fù)合材料的研究重點(diǎn)，具有廣闊的市場(chǎng)和發(fā)展前景，作為新型工業(yè)材料，其具有良好的環(huán)境協(xié)調(diào)性，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著非常重要的作用。木塑復(fù)合材料是利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等熱塑性樹(shù)脂及回收塑料，與一定含量的木粉、秸稈、稻殼等植物纖維混合，添加相關(guān)添加劑，經(jīng)擠出、模壓、注射成型等材料加工工藝，生產(chǎn)出的各種板材或型材，其兼具了塑料和木材的雙重特性。木塑復(fù)合材料充分利用資源，并可以回收利用、保護(hù)環(huán)境，具有比單獨(dú)的木質(zhì)材料或塑料產(chǎn)品更為優(yōu)異的性能，是木材的理想替代品，總結(jié)其主要優(yōu)點(diǎn)

10、有2：（1）沒(méi)有木材制品的木節(jié)疤、斜紋理等缺陷，尺寸穩(wěn)定性好，無(wú)翹曲、裂縫等缺陷，物理性能優(yōu)良，耐用、壽命長(zhǎng)，比塑料硬度高，無(wú)甲醛等有害氣體釋放；（2）木塑制品可通過(guò)壓制、擠出、注射成型方法生產(chǎn)，加工方便，生產(chǎn)效率高，無(wú)加工剩余物，可以有效利用原材料；其機(jī)械性能好，具有的可釘、可鋸的二次加工性能，制品表面光滑、堅(jiān)固、可壓制出各種形狀圖案，而且著色性好，可制的各種顏色制品；（3）原料充足，制備技術(shù)性能可靠，價(jià)格低廉，能重復(fù)使用和回收再利用，有利于保護(hù)環(huán)境；具有防蟲(chóng)蛀，防靜電等特點(diǎn)，還有耐腐蝕，耐老化和耐候性等特點(diǎn)。木塑工業(yè)發(fā)展很快，木塑復(fù)合材料市場(chǎng)每年都以兩位數(shù)增長(zhǎng)，已經(jīng)成為一種通用材料廣泛使用

11、。最新統(tǒng)計(jì)表明：在北美，有超過(guò)100家的木塑企業(yè)，產(chǎn)值超過(guò)十億美元，美國(guó)2010年木塑產(chǎn)量約80萬(wàn)噸；我國(guó)具有出口價(jià)格優(yōu)勢(shì)，并且國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求大增，國(guó)內(nèi)有超過(guò)兩百家木塑相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)3。1.2木塑復(fù)合材料研究進(jìn)展及亟待解決的問(wèn)題1.2.1木塑復(fù)合材料研究進(jìn)展（1）國(guó)外研究進(jìn)展 在國(guó)外，20世紀(jì)中期就開(kāi)始了木塑復(fù)合材料在商業(yè)上的應(yīng)用。發(fā)展到20世紀(jì)80年代，在意大利興起Wood.stock木塑復(fù)合材料，具有價(jià)格低廉、制品硬度高、力學(xué)強(qiáng)度好等特點(diǎn)，作為福特汽車(chē)的內(nèi)襯板材應(yīng)用至今。2004年，歐美相關(guān)法律的制定使得木塑托盤(pán)曾為木制托盤(pán)的替代品，得到很大發(fā)展。到了20世紀(jì)90年代，木塑復(fù)合材料受到國(guó)內(nèi)外學(xué)

12、者的普遍關(guān)注4，但是產(chǎn)品還僅限于托盤(pán)、包裝箱等場(chǎng)合。近年來(lái)，國(guó)外木塑復(fù)合材料發(fā)展迅速，技術(shù)開(kāi)發(fā)和產(chǎn)品應(yīng)用都上了一個(gè)臺(tái)階4。國(guó)外木塑產(chǎn)品發(fā)展迅速的典型產(chǎn)品就是轎車(chē)內(nèi)襯件，幾乎所有的大型汽車(chē)公司都在使用木塑復(fù)合材料做門(mén)護(hù)、儀表盤(pán)等轎車(chē)內(nèi)件。Daan Fing5研究了楊麻與PP復(fù)合的界面性能。用PP-g-MAH作為相容劑，得到經(jīng)處理的木粉復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度及抗沖擊強(qiáng)度明顯提高，但揚(yáng)氏模量降低；相容處理改變了混合物的結(jié)晶性和熔融行為，使分子鏈?zhǔn)艿礁嗟南拗?，?dǎo)致復(fù)合材料結(jié)晶度低，并且結(jié)晶有更多的缺陷，具有了較低的熔融溫度；經(jīng)PP-g-MAH處理的樣品具有了較高的軟化溫度，其蠕變性能也得到了改善。Byu

13、ng Dae等6研究了木粉填充聚丙烯樹(shù)脂后復(fù)合材料的物理力學(xué)性能。研究發(fā)現(xiàn)，加入木粉能夠明顯提高復(fù)合材料的硬度和拉伸性能，但會(huì)降低材料的沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)；加入三元乙丙橡膠增韌后，復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率有所提高，材料的硬度及拉伸強(qiáng)度反而降低。V. N. H ristv 等7 研究了木塑復(fù)合材料中加入聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐相容劑后，復(fù)合材料力學(xué)性能。研究發(fā)現(xiàn),復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率和沖擊強(qiáng)度都隨著相容劑增加有不同程度的提高。（2）國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展國(guó)內(nèi)木塑復(fù)合材料的研究起步比較晚，開(kāi)始于20世紀(jì)80年代中期，但是我國(guó)木塑材料發(fā)展迅速，展示了良好的發(fā)展前景。我國(guó)木塑復(fù)合材料主要應(yīng)用在建筑方面

14、（如門(mén)框、地板）工業(yè)用托盤(pán)與包裝材料等中、低端產(chǎn)品，非結(jié)構(gòu)、承重型產(chǎn)品與材料，附加值不高。比起國(guó)外木塑產(chǎn)品在汽車(chē)、火車(chē)、軍事等對(duì)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)環(huán)境性要求嚴(yán)格領(lǐng)域的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)的研究與發(fā)展還很有差距。近年來(lái)，我國(guó)的科研工作者在木塑復(fù)合材料研究上做了大量的科研工作，對(duì)木塑復(fù)合材料性能增韌增強(qiáng)，界面相容性，加工工藝等問(wèn)題都進(jìn)行了大量的研究。林群芳等8用硅烷偶聯(lián)劑處理木粉,填充聚丙烯后，提高了復(fù)合材料的界面結(jié)合強(qiáng)度， 同時(shí)添加了改性聚丙稀作為相容劑,增加了復(fù)合材料的強(qiáng)度及模量，但是改性聚丙稀添加量超過(guò)5%以后，復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度有下降趨勢(shì)。莊乃銀等9研究了提高PP基木塑復(fù)合材料力學(xué)性能的方法，結(jié)果表明：添加

15、PP-g-MAH作為相容劑能夠改善木粉與塑料基體的界面相容性，顯著的提高木塑復(fù)合材料的拉伸及彎曲性能。 李思遠(yuǎn)10等對(duì)木塑復(fù)合材料擠出加工工藝進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：雙螺桿擠出機(jī)比單螺桿擠出機(jī)加工工藝有更多優(yōu)點(diǎn)，雙螺桿擠出機(jī)螺桿強(qiáng)制下料可以有效解決單螺桿加料困難的缺點(diǎn)，使得體系分散均勻，減少了木粉燒焦現(xiàn)象發(fā)生等問(wèn)題，采用雙螺桿擠出機(jī)所得木塑復(fù)合材料加工流動(dòng)性好，木粉高填充量下對(duì)木塑復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度影響很小。盡管我國(guó)在木塑復(fù)合材料的研究上取得了一些階段性的成果，但國(guó)內(nèi)木塑產(chǎn)品存在木粉填充量小、加工和物理機(jī)械性能低劣等問(wèn)題，需要我們科研工作者們繼續(xù)探究，爭(zhēng)創(chuàng)佳績(jī)。1.2.2木塑復(fù)合材料亟待解決問(wèn)題

16、木塑復(fù)合材料具有木材和塑料雙重優(yōu)點(diǎn)，并且使用性能已經(jīng)超出了單純木材與塑料，木塑復(fù)合材料已經(jīng)受到國(guó)內(nèi)外社會(huì)的廣泛關(guān)注。在木塑復(fù)合材料快速發(fā)展的同時(shí)，該行業(yè)也正在面臨許多技術(shù)問(wèn)題亟待提高。（1）加工工藝 由于木塑復(fù)合材料產(chǎn)品主要采用擠出成型，大多數(shù)情況下復(fù)合材料只能呈現(xiàn)直線狀態(tài)，幾乎沒(méi)有曲線造型和圓滑的轉(zhuǎn)折，在生產(chǎn)中造型自由度低。加工生產(chǎn)方式限制了該材料的高端方向發(fā)展，針對(duì)該問(wèn)題，我們需要大力開(kāi)發(fā)木塑復(fù)合材料生產(chǎn)專(zhuān)用設(shè)備，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，提高材料的造型自由度。（2）相容性與表面改性由于木纖維是強(qiáng)極性物質(zhì)，表面存在著大量的羥基，不僅具有親水性，并且羥基的存在會(huì)形成氫鍵，使木纖維聚集在一起，造成木粉在樹(shù)

17、脂基體中分散不均勻，從而影響復(fù)合材料的綜合性能。只有經(jīng)過(guò)表面改性，才能實(shí)現(xiàn)兩者具有良好相容性，提高復(fù)合材料的物理力學(xué)性能。如何改善木纖維與樹(shù)脂的相容性，是木塑復(fù)合材料研究的關(guān)鍵問(wèn)題，也是研究難點(diǎn)。處理木纖維與樹(shù)脂相容性的方法有很多，大體分為物理方法和化學(xué)方法。對(duì)于不同的纖維種類(lèi)、形態(tài)及基體樹(shù)脂，需選擇不同的改性途徑，各種改性方法并不是孤立的，可以使用一種或多種處理方法進(jìn)行改性。木塑復(fù)合材料節(jié)能環(huán)保，具有多種優(yōu)點(diǎn)，是一種極具發(fā)展前途的材料，擁有廣闊的發(fā)展前景，可以預(yù)見(jiàn)今后木塑復(fù)合材料的發(fā)展方向是： (1)工藝設(shè)備專(zhuān)業(yè)化;(2)產(chǎn)品高端化; (3)研發(fā)市場(chǎng)化; (4)性能穩(wěn)定化11。1.3木塑復(fù)合

18、材料界面結(jié)合理論木塑復(fù)合材料的性能好壞取決于木粉與塑料基體的界面相容性，界面相容性好壞與兩者之間的界面區(qū)有關(guān)。界面區(qū)將塑料基體與填充材料結(jié)合成一個(gè)有機(jī)整體，并且通過(guò)它傳遞外場(chǎng)作用12。界面對(duì)復(fù)合材料的重要性使得科學(xué)工作者從不同角度進(jìn)行了研究，提出了不同的界面作用機(jī)理：化學(xué)鍵理論、界面潤(rùn)濕理論、機(jī)械互鎖理論、減弱界面局部應(yīng)力作用理論、變形層理論、抑制層理論等。1.3.1 界面潤(rùn)濕理論該理論認(rèn)為填充物被處理劑良好浸潤(rùn)是非常重要的，如果浸潤(rùn)不良會(huì)造成界面上空隙產(chǎn)生，在受到外力的作用下，會(huì)在界面處產(chǎn)生脫黏界面區(qū)，就會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中而使復(fù)合材料發(fā)生開(kāi)裂；如果形成完全浸潤(rùn)，則基體與填充物間粘結(jié)強(qiáng)度將大于基體

19、的內(nèi)聚強(qiáng)度，就會(huì)產(chǎn)生好的復(fù)合作用。良好的浸潤(rùn)，還可以將填充物表面氣體排除，減少分子界面間的空隙率，提高界面間的相互黏結(jié)作用，提高木塑復(fù)合材料綜合性能。1.3.2 化學(xué)鍵理論化學(xué)鍵理論認(rèn)為樹(shù)脂基體與填充材料之間能夠形成強(qiáng)的結(jié)合是因?yàn)闃?shù)脂基體表面上的官能團(tuán)與填充物表面上的官能團(tuán)發(fā)生了化學(xué)作用，產(chǎn)生化學(xué)鍵，或用來(lái)處理填充物的表面處理劑（偶聯(lián)劑）一部分含有能與填充物起化學(xué)作用的官能團(tuán)，另一部分含有能與樹(shù)脂基體起物理或化學(xué)作用的官能團(tuán)，從而形成了兩組分間的化學(xué)鍵連接。纖維與塑料基體之間本身不存在化學(xué)鍵，需用表面處理劑對(duì)木粉進(jìn)行預(yù)處理。處理劑上的兩種官能團(tuán)，一種可與纖維反應(yīng)產(chǎn)生化學(xué)鍵，另一種能與樹(shù)脂基體反

20、應(yīng)產(chǎn)生化學(xué)鍵，從而使兩者牢固地粘結(jié)起來(lái)，提高了纖維復(fù)合材料的各項(xiàng)力學(xué)性能。1.3.3機(jī)械互鎖理論機(jī)械互鎖理論認(rèn)為，在填充物具有粗糙表面的情況下，粗糙表面上會(huì)有各種凹凸不平以及疏松多孔結(jié)構(gòu)，當(dāng)樹(shù)脂基體與填充物在高溫下塑煉，樹(shù)脂會(huì)填滿或者部分填充填充物的凹凸不平結(jié)構(gòu)，這樣兩種材料互相接觸滲透，固化后在兩界面形成堅(jiān)實(shí)的咬合結(jié)構(gòu)，形成互鎖。木粉中木質(zhì)纖維作為為多孔性材料，在木粉與樹(shù)脂復(fù)合的過(guò)程中，該理論有重要意義，影響很大。在高溫作用下，熔融態(tài)聚丙烯滲透到木粉的各個(gè)疏松多孔的表面中，形成機(jī)械互鎖，在樹(shù)脂固化后兩種組分堅(jiān)實(shí)的連結(jié)起來(lái)，從而復(fù)合材料具有了各種高水平力學(xué)性能。通過(guò)對(duì)木粉進(jìn)行預(yù)處理來(lái)增加它的表

21、面粗糙度，使其與樹(shù)脂形成的機(jī)械互鎖更加有效，從而增加兩者界面強(qiáng)度，提高復(fù)合材料力學(xué)性能。1.3.4 減弱界面局部應(yīng)力作用理論13減弱界面局部應(yīng)力作用理論認(rèn)為，填充物在填充塑料基體時(shí)所加入的添加劑及助劑，為復(fù)合材料在外力作用下處于斷裂狀態(tài)時(shí)，起到了修復(fù)斷裂的作用。于是復(fù)合材料在使用過(guò)程中不斷處于斷裂與復(fù)合的動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系。例如，當(dāng)?shù)头肿踊衔锸箯?fù)合材料界面區(qū)的化學(xué)鍵發(fā)生斷裂，將使界面區(qū)上的化學(xué)鍵斷開(kāi)，但是添加的助劑會(huì)在填料表面不斷滑移，使得化學(xué)鍵重新形成，此時(shí)復(fù)合材料仍具有很高的力學(xué)性能。1.3.5變形層理論該理論認(rèn)為，處理劑對(duì)填充物進(jìn)行處理后，在樹(shù)脂基體表面形成塑料層，在外力作用下，塑料層會(huì)發(fā)生

22、形變，發(fā)生界面應(yīng)力松弛作用，而且可以阻止裂紋的擴(kuò)散，避免復(fù)合材料遭到嚴(yán)重破壞。1.4 提高界面相容性的方法在木纖維改性聚丙烯復(fù)合材料中，復(fù)合材料的性能好壞取決于兩組分之間的界面相容性。由于木纖維中存在著大量的羥基，不僅具有親水性，并且羥基的存在會(huì)形成氫鍵，使纖維聚集在一起成團(tuán)，不能在樹(shù)脂基體中均勻分散，從而影響復(fù)合材料的復(fù)合性能。在制備木纖維樹(shù)脂復(fù)合材料時(shí)，需要對(duì)纖維進(jìn)行改性處理，提高復(fù)合材料的界面相容性。相容性改性方法一般分為物理方法和化學(xué)方法兩種。1.4.1物理方法物理改性方法是通過(guò)物理作用原理對(duì)木粉進(jìn)行預(yù)處理，在物理處理過(guò)程中，可能會(huì)導(dǎo)致活性基團(tuán)發(fā)生變化，誘發(fā)木粉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，改變木粉表

23、面結(jié)構(gòu)與性能。(1)熱處理法熱處理法是處理木纖維的基本方法，不僅可以降低木粉中游離水的含量，而且降低木粉中羥基的含量，并使半纖維素發(fā)生熱降解，降低了木粉的極性，使木粉與樹(shù)脂基體粘結(jié)更加充分。但是熱處理溫度過(guò)高會(huì)使木纖維發(fā)生熱降解，造成木粉碳化，所以在熱處理木粉時(shí)不僅要選擇合適的溫度，還要隔絕氧氣，防止木粉變質(zhì)。(2) 放電處理放電處理方法主要包括低溫等離子體處理、電暈處理以及輻射處理等方法。三種處理方法各自有自己的特征。電暈處理方法可以對(duì)填料的進(jìn)行表面氧化，該處理方法能過(guò)激活木粉表面羥基結(jié)構(gòu)，從而改變了其表面能，增加了木粉的表面。低溫等離子體處理技術(shù)，依據(jù)所用氣體的不同，可以進(jìn)行系列化的纖維表

24、面交聯(lián)，使纖維表面產(chǎn)生自由基和官能團(tuán)14。用輻射的方法對(duì)高聚物基體進(jìn)行處理具有明顯的效果。(3)蒸汽噴發(fā)蒸汽噴發(fā)( Steam Explosion, STEX) 是處理天然纖維的一種新方法15。蒸汽噴發(fā)處理可以引起木粉組成成分結(jié)構(gòu)與性質(zhì)發(fā)生改變，破壞木粉細(xì)胞壁，降低半纖維及木質(zhì)素含量, 因此增加了木纖維表面積，提高了木粉力學(xué)強(qiáng)度。1.4.2化學(xué)方法化學(xué)改性方法通過(guò)化學(xué)試劑或者添加劑來(lái)對(duì)木粉進(jìn)行處理，改變了植物纖維表面的化學(xué)結(jié)構(gòu)，可以提高纖維與基體樹(shù)脂的界面粘接，有利于纖維的基體樹(shù)脂中的均勻分散16。 (1) 堿處理方法堿處理法是植物纖維改性的常用方法，非常廣泛的應(yīng)用于纖維材料的改性。經(jīng)過(guò)一定的

25、堿處理，溶去植物纖維中木質(zhì)素、半纖維素及雜質(zhì)等物質(zhì)，使纖維表面更加粗糙，而且堿與羥基的反應(yīng)，可以破壞纖維素分子鏈間氫鍵，降低木質(zhì)填充物的聚集成團(tuán)的趨勢(shì)，從而增強(qiáng)其與樹(shù)脂基體的相互作用，提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。(2) 偶聯(lián)劑處理偶聯(lián)劑處理是改善樹(shù)脂基體與木粉界面性能的常用處理方法。偶聯(lián)劑分子是具有兩種或兩種以上官能團(tuán)的活性大分子，在木粉改性聚丙烯的過(guò)程中，其中一個(gè)官能團(tuán)與木粉中羥基發(fā)生作用，另一官能團(tuán)與聚丙烯樹(shù)脂發(fā)生作用。這樣偶聯(lián)劑很好的將木粉與聚丙烯結(jié)合起來(lái)，起到偶聯(lián)作用，從而改善了兩者的相容性，提高復(fù)合材料力學(xué)性能。偶聯(lián)劑可以分為低分子型偶聯(lián)劑和高分子性偶聯(lián)劑。這些偶聯(lián)劑可大致分為三類(lèi): 有

26、機(jī)偶聯(lián)劑、無(wú)機(jī)偶聯(lián)劑、有機(jī)和無(wú)機(jī)雜化偶聯(lián)劑17。木塑復(fù)合材料中應(yīng)用最主要有硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、聚異氰酸酯( PIC)偶聯(lián)劑等18。硅烷偶聯(lián)劑是偶聯(lián)劑研究中最早且應(yīng)用范圍最廣的偶聯(lián)劑之一。它不僅可以提高復(fù)合材料的機(jī)械力學(xué)性能，還可以明顯提高復(fù)合材料的耐熱、耐水及耐候性。硅烷偶聯(lián)劑的通式為RXiX19，式中R系與聚合物分子有親和力或反應(yīng)能力的活性基團(tuán)，如氨基、環(huán)氧基、乙烯基、甲基丙烯?；龋籜 為能夠水解的基團(tuán)，如甲氧基、乙?；?、乙氧基和氯基等。(3)相容劑處理近些年來(lái)，有關(guān)相容劑的研究非常多，其對(duì)改善木塑復(fù)合材料界面有很大作用。根據(jù)作用機(jī)理不同可將相容劑分為非反應(yīng)型相容劑和反應(yīng)型相容劑兩

27、種20。其中應(yīng)用于木塑復(fù)合材料最廣泛的為反應(yīng)型相容劑，反應(yīng)型相容劑是一種分子鏈中帶有活性基團(tuán)的聚合物，主要的活性基團(tuán)有馬來(lái)酸酐（MAH）、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、縮水甘油基甲基丙烯酸(GMA)等。相容劑在材料加工中一端活性基團(tuán)與木粉中纖維素的羥基反應(yīng)結(jié)合，另一端大分子與塑料基體發(fā)生纏繞，提高了塑料與木粉的結(jié)合能力。常用的相容劑有聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐（PP -g-MAH)、乙烯-辛烯共聚物接枝馬來(lái)酸酐（POE-g-MAH）、三元乙丙橡膠接枝馬來(lái)酸酐（EPDM - g-MAH)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物接枝馬來(lái)酸酐（SEBS - g- MAH)。 (4) 表面涂覆植物纖維的表面能大

28、小與它的親水性關(guān)系很大。用脂肪酸或脂肪酸鹽對(duì)填料進(jìn)行表面包覆改性，可以使粒子較好的分散于樹(shù)脂基體中，提高填料分散性，并且降低了復(fù)合材料粘度，提高加工流動(dòng)性。用醋酸乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等乳狀液涂覆木粉表面可以提高與樹(shù)脂的粘結(jié)性及分散性，并能減少成型加工時(shí)所產(chǎn)生的摩擦熱，有效防止成型加工中蒸發(fā)出木粉中的水分、木質(zhì)素等成分而發(fā)生熱分解，發(fā)生“燒傷”21。1.5配方組成及加工工藝1.5.1原材料選擇(1)樹(shù)脂目前用于木塑復(fù)合材料的樹(shù)脂主要有：PE樹(shù)脂（多采用HDPE回收料），發(fā)展迅速，占市場(chǎng)用量的80；PVC市場(chǎng)占有率為10，目前增長(zhǎng)停滯；PP基木塑占8，有相當(dāng)部分用于高端應(yīng)用；ABS、PS木塑受制

29、于配方技術(shù)，發(fā)展緩慢，約占2。聚丙烯(PP)是用量最大的通用塑料之一，其來(lái)源豐富，價(jià)格低廉。聚丙烯具有熔點(diǎn)高、密度小、耐水性強(qiáng)、機(jī)械性能和力學(xué)性能優(yōu)異等特點(diǎn)，其制品無(wú)毒無(wú)味，光澤性好，聚丙烯己經(jīng)廣泛應(yīng)用于包裝方面、醫(yī)療器具、汽車(chē)零部件、家電和建筑等領(lǐng)域。根據(jù)高分子立體結(jié)構(gòu)不同，聚丙烯有三個(gè)品種：等規(guī)聚丙烯（IPP）、間規(guī)聚丙烯（SPP）和無(wú)規(guī)聚丙烯（APP）22。目前工業(yè)生產(chǎn)中的聚丙烯超過(guò)90為等規(guī)聚丙烯。用木粉填充改性聚丙烯不僅可以降低成本，還可以明顯改善聚丙烯成型收縮率大、低溫脆性等缺點(diǎn)。選擇不同牌號(hào)的聚丙烯做木塑復(fù)合材料的基體，得到不同力學(xué)性能復(fù)合材料。（2)木粉木粉是由木材機(jī)械粉碎而成

30、，不同粒徑的木粉具有不同的表面粗糙度，表面粗糙度影響木材與塑料能否形成良好浸漬，能否在界面區(qū)形成較深的機(jī)械互鎖作用。目前常用于木塑復(fù)合成型的木粉大小約為50200目之間。纖維素是構(gòu)成木粉的最主要成分。纖維素表面存在大量羥基這些基團(tuán)的存在，使木塑復(fù)合材料具有很強(qiáng)的極性和吸濕性，兩者對(duì)木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能、耐熱性及吸濕性都有很大的影響23。大量的羥基會(huì)在纖維表面形成氫鍵，影響了木材在聚合物基體中分散，并且木材纖維羥基產(chǎn)生的極性會(huì)吸水和雜質(zhì)如灰塵等，降低復(fù)合材料的界面結(jié)合力。如何改善木塑復(fù)合材料中木粉與樹(shù)脂基體的界面相容性是木塑復(fù)合材料研究的關(guān)鍵因素。 (3)界面改性劑木纖維的極性與聚丙烯的非極性

31、決定了兩者的相容性非常不好，通過(guò)添加界面改性劑來(lái)提高兩者的相容性，提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。偶聯(lián)劑和相容劑都是木塑復(fù)合材料常用的界面改性劑，加入少量，即可提高木粉與塑料的相容性及分散性，明顯提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。一般偶聯(lián)劑的添加量為木粉添加量的0.5-3之間。常用的偶聯(lián)劑主要有：硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯類(lèi)、異氰酸酯等。常用的相容劑主要有PP-g-MAH、POE-g-MAH、SEBS-g-MAH等。相容劑的添加量在3-10之間。兩種改性方法機(jī)理不同，選擇合適的不同改性劑共同處理，會(huì)起到協(xié)同改性作用。(4)抗氧劑聚丙烯在儲(chǔ)存加工及使用過(guò)程中都會(huì)因?yàn)檠趸铀俳到猓瑫?huì)導(dǎo)致材料外觀、物理機(jī)械性能和化學(xué)性能產(chǎn)

32、生劣化。少量穩(wěn)定劑的添加可以延緩或抑制聚合物的氧化降解?？寡鮿┓N類(lèi)很多，按化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為受阻酚類(lèi)、受阻胺類(lèi)、硫代類(lèi)及復(fù)合類(lèi)24?？寡鮿?010是一種多元受阻酚型抗氧劑，性能優(yōu)良，無(wú)錫環(huán)保，與聚丙烯具有很好的相容性，對(duì)由光和熱引起的變色現(xiàn)象具有很好的抑制作用。其一般用量為0.1%0.5%。(5)潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑是木塑復(fù)合材料制品生產(chǎn)的重要影響因素，適量的潤(rùn)滑劑可以改善復(fù)合材料加工流動(dòng)性和制品外觀。潤(rùn)滑劑按其功能可以分為內(nèi)潤(rùn)滑劑和外潤(rùn)滑劑25。內(nèi)潤(rùn)滑劑要與樹(shù)脂具有很好的相容性，高溫下滲入樹(shù)脂之中，降低樹(shù)脂的熔體粘度，改善熔融流動(dòng)性。外潤(rùn)滑劑是一種界面潤(rùn)滑，與樹(shù)脂相容性較差，能保留在塑料熔體的表層，與樹(shù)

33、脂之間形成潤(rùn)滑層，降低了無(wú)聊與設(shè)備之間的摩擦。外潤(rùn)滑和內(nèi)潤(rùn)滑都是相對(duì)而言的，兩者之間并無(wú)嚴(yán)格的界限。單一組成的潤(rùn)滑劑一般不能滿足材料成型加工過(guò)程中的所有要求，常常將內(nèi)外潤(rùn)滑劑配合起來(lái)使用。常用的潤(rùn)滑劑有：硬脂酸鋅、聚酯蠟、硬脂酸、硬脂酸鉛、聚乙烯蠟、石蠟和氧化聚乙烯蠟等26。（6）無(wú)機(jī)填料PP具有價(jià)格低、吸水性小、良好的耐化學(xué)藥品性及無(wú)毒等優(yōu)良優(yōu)點(diǎn)，但是其結(jié)晶作用大，沖擊強(qiáng)度小，限制了其作為受力構(gòu)件的研發(fā)應(yīng)用。無(wú)機(jī)粒子的加入可以使PP產(chǎn)生異相成核作用，PP球晶變小，基體韌性增加；另外主要原因是增加了體系中的應(yīng)力集中點(diǎn)，利于脆性基體引發(fā)銀紋，從而吸收部分變形功，起到了增韌作用27?；凼蔷郾?/p>

34、常用的無(wú)機(jī)填料，不僅能夠起到增韌聚丙烯的作用，滑石粉還具有潤(rùn)滑作用，可以增加木粉的流動(dòng)性，有助于改善材料的加工性能。1.5.2木塑復(fù)合材料加工工藝木塑復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝歸納起來(lái)有三種生產(chǎn)工藝：擠出成型、壓制成型、注塑成型。其中擠出成型加工工藝應(yīng)用最廣泛。(1)擠出成型：擠出成型是木塑復(fù)合材料加工中最常用的加工方法。擠出成型工藝適用于各種板材、型材的加工生產(chǎn)，具有高產(chǎn)出、低能耗等特點(diǎn)。這種成型工藝主要是采用傳統(tǒng)的塑料制品生產(chǎn)工藝如圖1.1所示。該工藝適于木塑份數(shù)比較小的場(chǎng)合，其粒徑一般在20-120目之間。影響木塑復(fù)合材料性能因素有：加工溫度、停留時(shí)間、機(jī)頭壓力。溫度過(guò)高或者停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致木粉

35、燒焦，影響制品表觀質(zhì)量；溫度太低，會(huì)影響其塑化效果；機(jī)頭壓力過(guò)低，擠出制品成型效果不好，機(jī)頭壓力過(guò)高，會(huì)影響制品成型周期。木粉前處理干燥樹(shù)脂助劑高速混合擠出成型產(chǎn)品組裝圖1.1 擠出成型工藝流程圖(2)壓制成型：壓制成型方法是類(lèi)似于普通密度板的生產(chǎn)工藝，可以成型不同規(guī)格的不連續(xù)板材。該生產(chǎn)工藝適合于木粉填充量高的復(fù)合材料生產(chǎn)，其工藝流程如圖1.2所示。木粉前處理干燥樹(shù)脂助劑施膠鋪裝冷卻熱壓檢測(cè)產(chǎn)品圖1.2壓制成型工藝流程圖（3）注塑成型：注射成型多用于復(fù)合材料制品精度要求高、機(jī)械性能好的制品生產(chǎn)。注射成型技術(shù)已經(jīng)很成熟，但是木塑復(fù)合材料制品的市場(chǎng)應(yīng)用還很小，但是隨著注射技術(shù)的不斷發(fā)展和配方不斷

36、改進(jìn)，注塑木塑制品一定會(huì)得到更大發(fā)展。國(guó)外一些公司如Endura Products公司28致力于開(kāi)發(fā)注塑級(jí)木塑料及改進(jìn)注塑成型設(shè)備，并取得較多進(jìn)展。注塑成型有一步法和兩步法之分，工藝流程圖如圖1.3。干燥樹(shù)脂助劑高速混合擠出造粒注射成型注射成型兩步法一步法木粉前處理圖1.3注塑成型工藝流程圖1.6木塑復(fù)合材料的應(yīng)用現(xiàn)狀木塑復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域主要有建筑裝飾材料、包裝及倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)、車(chē)輛船舶行業(yè)、交通市政方面、園林城建用品及軍事領(lǐng)域等的方方面面29。應(yīng)用現(xiàn)狀如表1.1所示。表1.1 木塑復(fù)合材料應(yīng)用現(xiàn)狀建筑裝飾材料包裝及倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)車(chē)輛船舶行業(yè)交通市政方面園林、城建用品軍事領(lǐng)域地板、裝飾板、天花板、百葉窗、壁

37、板、建筑模板、高速公路隔音板等包裝箱、倉(cāng)儲(chǔ)架、搬運(yùn)墊板、組合托盤(pán)、鋪梁、鋪板等汽車(chē)內(nèi)飾件：汽車(chē)門(mén)內(nèi)裝飾板、遮光板、底板、座椅靠背、儀表板等；車(chē)廂箱板、集裝箱底板、舶船座艙隔板等下水井蓋、鐵路軌枕、電纜護(hù)管、格柵板、海邊路板等露天桌椅、花箱、裝飾邊框、涼亭、柵欄、樓梯扶手、座椅、垃圾桶等炮彈、導(dǎo)彈等的外包裝箱，彈藥托盤(pán)、引信、軍用倉(cāng)儲(chǔ)隔離枕木、槍托、軍用物流托盤(pán)等領(lǐng)域1.7 研究本課題的目的與意義木塑復(fù)合材料作為一種節(jié)能環(huán)保的新型化工產(chǎn)品，得益于循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念的支撐和國(guó)家環(huán)境保護(hù)與資源政策的大力推行，近年來(lái)得到了快速發(fā)展。尤其是木塑建筑材料在政府有關(guān)部門(mén)的支持下，參與了北京奧運(yùn)會(huì)和上海世博會(huì)建設(shè)，

38、木塑產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展時(shí)期30。目前國(guó)內(nèi)木塑產(chǎn)品集中在建筑用裝飾材料、地板及工業(yè)用托盤(pán)等中低檔產(chǎn)品，材料利用率低、成品率低產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差，不能滿足汽車(chē)、船舶等交通運(yùn)輸業(yè)及軍事用對(duì)材料性能要求嚴(yán)格的需求。研發(fā)生產(chǎn)高檔產(chǎn)品及改善木塑制品的性能，完善其綜合性能使其具有更高的使用性能和使用價(jià)值，是當(dāng)前科研工作者的重要課題。由于PP作為高性能樹(shù)脂常被用于汽車(chē)、生活用品等高檔產(chǎn)品，本次試驗(yàn)以PP為基體通過(guò)正交試驗(yàn)方法，采用正交表L16（45），以木粉含量、偶聯(lián)劑含量、PP-g-MAH含量、滑石粉用量和潤(rùn)滑劑用量為因素，以材料的各項(xiàng)力學(xué)性質(zhì)及熔融指數(shù)為指標(biāo)，來(lái)分析影響復(fù)合材料各因素的顯著程度，并

39、優(yōu)化配方。第2部分 實(shí)驗(yàn)部分2.1實(shí)驗(yàn)原料與助劑實(shí)驗(yàn)用原料及助劑如表2.1所示。表2.1 實(shí)驗(yàn)原料與助劑原料型號(hào)產(chǎn)地PP硅烷偶聯(lián)劑21.5g/minKH550韓國(guó)現(xiàn)代石油化工有限公司青島海大化工有限公司滑石粉木粉乙醇1250目100目95青島金鷹滑石有限公司市售煙臺(tái)三合化學(xué)試劑廠PP-g-MAH抗氧劑硬脂酸1010市售北京三安化工產(chǎn)品有限公司市售聚乙烯蠟303A微粉江蘇省江陰市顧山東風(fēng)合成化工公司2.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備實(shí)驗(yàn)用設(shè)備如表2.2所示。表2.2 實(shí)驗(yàn)用設(shè)備表 干燥箱 1012型 上海市實(shí)驗(yàn)儀器廠高混機(jī) GH100 北京市塑料機(jī)械廠同向平行雙螺桿塑料擠出機(jī) KS-20 昆山市科信橡塑機(jī)械有限公司

40、 注塑機(jī) FT90 浙江申達(dá)塑料機(jī)械有限公司塑料破碎機(jī) SWP100 青島昌捷機(jī)械有限公司萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī) Reger-3020 深圳瑞格爾儀器有限公司熔體流動(dòng)速率儀 XRL400型 承德精密實(shí)驗(yàn)機(jī)有限公司電子沖擊試驗(yàn)機(jī) XJJD-50型 承德市金建檢測(cè)儀器有限公司 2.3實(shí)驗(yàn)配方本實(shí)驗(yàn)配方中固定硬脂酸用量為0.5份，抗氧劑1010用量為0.1份（以PP用量100份計(jì)，下同）。實(shí)驗(yàn)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案如表2.3及表2.4所示。表2.3 因素水平編碼表試驗(yàn)號(hào) 列號(hào)A/木粉B/偶聯(lián)劑C/PP-g-MAHD/ PE蠟E/滑石粉1200.501023013233401.56364502949表2.4 PP基木塑

41、復(fù)合材料正交試驗(yàn)表序號(hào) 因子木粉含量（A）硅烷偶聯(lián)劑量(B)PP-g-MAH含量(C)PE蠟(D)滑石粉（E）水平1234511(20)1（0.5）1（0）1（1）1 (0)21(20)2 (1)2 (3)2 (2)2 (3)31(20)3（1.5）3 (6)3（3）3（6）41(20)4（2）4 (9)4（4）4（9）52(30)1（0.5）3（6）4（4）2（3）62(30)2 (1)4（9）3（3）1（0）72(30)3（1.5）1 (0)2（2）4（9）82(30)4（2）2 (3)1（1）3（6）93(40)1（0.5）2 (3)3（3）4（9）103(40)2 (1)1 (0)4（

42、4）3（6）113(40)3（1.5）4（9）1（1）2（3）123(40)4（2）3（6）2（2）1（0）134(50)1（0.5）4（9）2（2）3（6）144(50)2 (1)3（6）1 (1)4（9）154(50)3（1.5）2 (3)4（4）1（0）164(50)4（2）1 (0)3（3）2（3）2.4實(shí)驗(yàn)方法2.4.1 木粉的前處理 將木粉于110在干燥箱中干燥3小時(shí)，再將硅烷偶聯(lián)劑與適量的95乙醇溶液配制混合溶液，于高混機(jī)中完全浸潤(rùn)木粉與滑石粉，最后于干燥箱中110干燥3小時(shí)。 2.4.2加工工藝流程加工工藝流程如圖2.1所示。 原料的準(zhǔn)備計(jì)量與配料混合物料擠出造粒干燥注塑成型制

43、備試樣性能測(cè)試圖2.1木塑復(fù)合材料加工工藝流程圖2.4.3加工工藝參數(shù)（1）物料的混合 將已處理的木粉與滑石粉倒入高混機(jī)中，加入準(zhǔn)確稱(chēng)量的PP在90預(yù)混合5分鐘，再加入潤(rùn)滑劑及其他助劑，在高混機(jī)中110混合10分鐘，以使PE蠟可以融化均勻包覆在物料中。（2）擠出造粒采用同向雙螺桿擠出機(jī)，塑化均勻，且由于雙螺桿擠出機(jī)送料能力強(qiáng)，加料段溫度可以不用很低，有利于物料的塑煉均勻，但由于加料口太小，木纖維下料困難，需要強(qiáng)制下料。擠出工藝條件如表2.5所示。表2.5擠出造粒工藝條件轉(zhuǎn)速rmin冷卻水（）擠出溫度范圍（）一段二段三段機(jī)頭6040175180190185（3）注塑制樣擠出造粒后將粒料在烘箱中于

44、110烘干2小時(shí)，注塑制樣工藝如表2.6所示。表2.6注塑制樣工藝參數(shù)工藝條件料筒溫度（）螺桿轉(zhuǎn)速r/min注塑壓力Bar保壓壓力Bar預(yù)塑背壓Bar保壓時(shí)間s冷卻時(shí)間s噴嘴一段二段三段參數(shù)185190185170306055115302.4.4性能測(cè)試制得的標(biāo)準(zhǔn)試樣經(jīng)過(guò)24小時(shí)的時(shí)效處理后，在室溫下進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，拉伸強(qiáng)度按GB/T 1040-1992測(cè)試, 拉伸速率為10mm/min；彎曲性能按GB/T 9341-2000測(cè)試；沖擊強(qiáng)度按GB/T 1842- 1996測(cè)試, 采用有缺口試樣。熔融指數(shù)根據(jù)GB3682-1983進(jìn)行，測(cè)試條件：溫度為230，質(zhì)量為2160g。第3部分 性能試

45、驗(yàn)結(jié)果與分析性能測(cè)試結(jié)果如表3.1所示。表3.1 性能測(cè)試結(jié)果序號(hào) 因 子ABCDE試驗(yàn)結(jié)果水 平12345拉伸強(qiáng)度(MPa)斷裂伸長(zhǎng)率（）彎曲強(qiáng)度(MPa)沖擊強(qiáng)度（缺口）(KJ/m2)熔融指數(shù)(g/10min)11111128.2526.6738.425.2219.5212 22232.8125.9241.786.0923.031333332.0221.5941.755.4319.3341444432.7425.4440.505.4520.852134232.7216.9442.794.7718.562243134.3418.9544.895.5917.6772312425.5415.51

46、38.073.4414.6782421332.1811.4546.243.8914.5393123433.0615.5945.974.1215.471032 14332.8516.3639.082.9414.5113341233.9218.9948.464.0712.67123432133.5717.6646.514.9712.2134142335.2115.0152.103.9610.67144231435.5815.5753.023.719.67154324133.8015.5949.153.5713.67164413226.7610.3640.953.1610.533.1拉伸強(qiáng)度結(jié)果與分

47、析拉伸強(qiáng)度結(jié)果分析如表3.2所示。表3.2 拉伸強(qiáng)度結(jié)果分析表拉伸強(qiáng)度ABCDEIII IIIIV125.82124.78133.40131.35129.24135.58125.28125.25113.4131.85133.89136.21129.93127.13126.18132.11129.96126.21132.26126.92T=515.35R8.6210.3322.815.936.05RC>RB>RA>RE>RD根據(jù)拉伸強(qiáng)度結(jié)果分析表作出各因素對(duì)復(fù)合材料影響曲線如圖3.1所示。a b cd e 圖3.1 各因素對(duì)拉伸強(qiáng)度影響曲線圖從表3.2極差R可以看出，在對(duì)

48、復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度的各影響因素中，PP-g-MAH用量影響最顯著。得影響復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度的各因素的主次順序C>B>A>E>D,即PP-g-MAH用量>KH550用量>木粉含量>滑石粉用量>PE蠟用量。滑石粉用量及PE蠟用量對(duì)復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度影響相對(duì)不顯著。從圖3.1可以看出，當(dāng)木粉含量由20份增加到50份，復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度呈現(xiàn)由小到大再變小的趨勢(shì)，并且填充木粉在40份時(shí)拉伸強(qiáng)度達(dá)到最高。硅烷偶聯(lián)劑KH550加入量同樣使得拉伸強(qiáng)度呈現(xiàn)先增加后降低趨勢(shì)，在1份添加量時(shí)，達(dá)到最大值。PP-g-MAH相容劑從無(wú)加到9份，拉伸強(qiáng)度呈曲線上升趨勢(shì)，在9份達(dá)到最高。PE蠟對(duì)拉伸強(qiáng)度影響呈先變小再增大趨勢(shì)，加入量在1份及4份時(shí)，拉伸強(qiáng)度相差不多?；奂尤肓吭?份時(shí)，降低了它的拉伸強(qiáng)度，但加入6份時(shí)，比不加入滑石粉的拉伸強(qiáng)度要好。綜合極差分析及曲線圖得出復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度的優(yōu)化