微型挤出法制备椰叶纤维基木塑复合材料开题报告

 2021-08-08 02:08

全文总字数:3568字

1. 研究目的与意义

课题研究的目的是了解椰树枝叶纤维基木塑复合材料,实验出最佳成分配比,以此达到各力学性能的最佳状态。

课题研究的意义是我国每年废弃的各类生物质材料种类繁多、它们来源丰富、价格低廉,若不能善以利用则易造成环境污染,资源的浪费。经调查发现,椰子资源丰富且性能优越。椰子果实可以加工成椰干和椰子油等食品外,椰子树及枝叶具有优越的植物纤维,迄今为止不少椰子木可加工成材质细腻、纹理清晰的优质木材,有木质塑料之美称。椰壳纤维可以提取做增强材料,也可制取活性炭。但是国内外迄今鲜有椰子树枝叶利用的研究的。我国海南是椰子的盛产地,深入开展椰子资源的开发利用,发挥资源优势迫在眉睫。这有助于促进海南椰子产业的调整和完善,从而带动经济的发展。椰树枝叶不仅纤维素含量高,且防腐性能优越,是可以开发利用的优质天然纤维材料,具有巨大的市场价值。椰叶纤维属于可再生资源,可自然降解,成低价廉,强度较高。且纤维素含量高半纤维素含量很少,力学性能优越,耐热性、绝缘性、防腐性优异。由于椰树枝叶纤维的特点,其优良的物理机械性能有着广泛的用途,尤其是在复合材料领域必将发挥出极大的作用。所以,研究椰子枝叶纤维基木塑复合材料可以使我们更好地发挥它的功效,造福人类。

2. 国内外研究现状分析

目前,国外的椰叶纤维基木塑复合材料的研究尚处于研究阶段,国内利用椰叶纤维制作木塑材料的研究较少,开发椰叶纤维的木塑板材将会有效解决我国海南自然脱落椰树枝叶难再利用的现状。本项目使用微型挤出工艺,在经化学处理后的椰叶纤维中加入玄武岩、碳粉增强材,制备高强度、高防腐性能的复合板材。拓展了木塑复合材料的应用领域,具有良好的经济效益和环保效益。

3. 研究的基本内容与计划

本研究采用挤出工艺,制备玄武岩、碳粉增强椰叶纤维基木塑复合材料,并通过正交试验确定最佳工艺配方。材料的测试有物理力学性能、动态热机械性能,板材界面复合的表征测试,预期得到成本低廉性能优越的木质建材。

1)2013.11月选题,查阅文献,收集资料,明确研究方向;

2)2013.12月拟定实验方案;

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4. 研究创新点

1) 以目前尚未得到利用而造成严重城市固体废弃物污染的椰树枝叶为原料,制备椰树枝叶/塑料瓶盖木塑复合板材。采用正交设计,并选用不同部位的椰树枝叶、塑料瓶盖(hdpe)、偶联剂为实验因素,经挤出和平压相结方法,制备木塑复合材料,以弯曲模量、弯曲强度、内结合强度、吸水厚度膨胀率为评价指标,优化椰树枝叶/塑料瓶盖木塑复合板材的压制工艺。

2) 以玄武岩、碳粉为增强相制备玄武岩、碳粉增强树枝叶/塑料瓶盖木塑复合板材。

3) 利用动态热机械分析仪dma,研究1)、2)制备的复合材料的热稳定性。

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