偶联剂对竹塑复合材料性能的影响开题报告

1. 研究目的与意义

本研究以废旧竹纤维、可回收的废旧聚丙烯以及高密度聚乙烯为基材，通过选择不同种类的偶联剂制备竹塑复合材料。主要通过马来酸酐、硅烷偶联剂以及甲基丙烯酸缩水甘油酯等几种偶联剂改性竹纤维与废旧塑料的结合界面，对比几种偶联剂改善竹纤维与塑料的界面相容性的效果。

2. 国内外研究现状分析

竹塑复合材料是近年来发展迅速的一种新型环保材料,兼具竹材的天然质感和塑料耐腐蚀、易加工、可循环回收等优点,在建筑、交通、轻工等领域具有广阔的应用前景。竹塑复合材料多以竹粉、废旧塑料为主要原料。由于竹粉表面含有大量极性羟基和酚羟基,表现出强烈的发、研究亲水性,而塑料为疏水性物质,导致两者的界面结合力小,相容性差，导致进一步开与应用不尽人意，竹木复合材料还存在诸多问题：1、竹纤维与热塑性塑料的界面相容性有待改善。竹纤维因表面化学极性而具有极强的吸水性,而热塑性塑料多为非极性,具有疏水性,使得两种材料间的界面润湿性和粘合性极差,可通过纤维表面改性处理解决。2、纤维在基体塑料中的分散性有待提高。干燥的单纤维之间易絮聚成团,导致纤维的分散均匀性和复合体系的流动性较差,影响复合材料的性能。3、偶联剂用量的合理选用。偶联剂的使用量太少,起不到有效改善界面相容性的效果;反之,偶联剂分子层造成界面隔层,又会降低复合材料的物理力学性能。对于异氰酸酯和钛酸酯,每100g树脂加入1mL时,复合材料的综合性能较佳;过量的偶联剂在高温下易与物料发生化学反应,导致体系的黏度增大,流动性变差,加工能耗和成本增加。4、纤维颗粒度的确定。纤维填料粒径越小,分散越均匀,复合材料的力学性能越好。但纤维颗粒粒径过小,均匀分散越困难,需要更多的助剂和更优的加工设备,加工成本越高。纤维颗粒粒径过大,则易在界面处形成空缺。5、竹塑复合材料及其制品的老化性能与防霉性能有待深入研究。理论上,竹纤维与塑料在高温状态下融合,应有一定的防霉性和抗虫性;但目前相关研究报道甚少,有待试验验证。6、竹塑复合材料在家庭装饰和汽车内饰板等方面已有应用,但尚无相应的国家标准规范生产,产品的标准化建设有待加强。

3. 研究的基本内容与计划

1.原料：

竹塑纳米复合材料，偶联剂：马来酸酐、硅烷偶联剂以及甲基丙烯酸缩水甘油酯，可回收的废旧聚丙烯以及高密度聚乙烯，硬脂酯

2.仪器及分析方法：

4. 研究创新点