1. 研究目的与意义
课题研究的目的是了解高密度聚乙烯/咖啡渣复合材料,实验得出最佳成分配比,以此达到各力学性能的最佳状态。
随着社会经济和科技的迅速发展,越来越多的新型材料不断被研究出来,然而人们在惊喜于新型材料的优越性能的同时也对其带来的一系列环境问题产生了担忧。
此外,每年植物类废弃物因燃烧或堆积而产生的环境污染也不容忽视。
2. 国内外研究现状分析
随着社会经济快速发展,对于材料的要求也越来越严苛,所以如何循环利用现有资源是我们必须思考的问题。而相比较而言,木塑复合材料的成本低,用途广泛,并且对建设资源节约型社会也有重大意义。在过去的二十年中,聚合物加填料制备复合材料已经被广泛应用于装饰、建筑材料、汽车组件等方向,相对于玻璃纤维和矿物填料,木质材料密度低,对环境污染少,并且价格相对便宜,对机械磨损也较小。我国每年都有大量的树皮、稻壳、农作物秸秆等废弃物产生,木塑复合材料就是将这些植物纤维和热塑性塑料混合熔融,再配以一定助剂,经加热定型之后制备出的一系列具有一定结构形状的型材,还可以将型材装配成新的产品。
3. 研究的基本内容与计划
(1)用hdpe和咖啡渣为基体材料,偶联剂p908为助剂,研究制备出的复合材料的各项性能。
(2)采用干混的方法将原材料混合均匀,通过双螺杆挤出机挤出成型,设置恰当的挤出温度、螺杆转速和时间等各项参数。实验所用混炼挤出设备是新型的haakeminilab双螺杆挤出机,能够使基体材料混合均匀后再实现挤出成型。熔融混炼是试样制备过程的关键一步,加工温度、螺杆转速、时间、挤出压力等因素都对材料的制备、成型有着很大的影响。
(3)使用万能力学试验机测试制备出的复合材料的拉伸强度、断裂伸长率等力学性能。
4. 研究创新点
HDPE/咖啡渣复合材料所选用的咖啡渣是城市产生的废弃物,用它们来做实验既能改善废弃物堆积的现象、减轻环境的负担,又能研究制备出新型环保的绿色材料。其次,使用的P908偶联剂,也是价格较低但又能满足实验要求的助剂,这样一来就达到了降低成本的目的。
