1. 研究目的与意义
竹纤维具有良好的力学性能,且价格低廉。利用竹纤维与塑料进行复合,使其具有高强,轻质,抗腐蚀,抗高温,抗老化的特点,具有极大的使用价值。另一方面我国竹资源十分丰富,且价格非常低廉,使其又具有良好的经济价值。再次,竹纤维是一种环保型天然材料,无污染,又具有社会价值。课题研究的主要目的是通过研究竹纤维在竹塑复合材料中所占的比例以及竹纤维粒度的大小对竹塑复合材料力学性能、尺寸稳定性、热稳定性的影响。木塑复合材料的开发,对我国的经济发展、环境保护及资源的合理利用,具有十分重要的现实意义。本研究充分利用废弃的竹质纤维、废旧塑料为原料生产产品,能达到节约资源,降低生产成本,为社会和企业创造更大的效益。
2. 国内外研究现状分析
国内外众多学者对竹塑复合材料制备过程中的界面形成过程和界面强度的影响因素进行了深入研究。在制备竹塑复合材料过程中,对材料性能产生重要影响的因素,主要包括竹纤维的表面改性处理、纤维粒径与含量、偶联剂的种类和工艺因素(复合时间、复合压力、复合温度)。国内外的研究也主要集中在原料的改性、偶联剂的选择、工艺的优化等方面。国内外学者对竹塑增强复合材料的研究集中在复合改性机理、制备工艺、生产设备等方面。对竹纤维的研究,日本起步较早。1988年,日本ToyoPress有限公司开发了一种有效地将竹子分裂成纤维的系统,生产的竹纤维可以代替玻璃纤维用于纤维增强整形材料。
我国目前关于竹塑复合材料制备工艺的研究内容主要包括:物料配比、偶联剂的种类和用量、成型工艺等。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
复合材料的主要组合成分包括塑料、竹粉、偶联剂和润滑剂。本课题的研究主要包括以下两个方面。
(1)竹纤维所占配比
4. 研究创新点
竹塑增强复合材料的各种物理、力学性能指标,特别是抗拉强度、抗压强度、疲劳寿命以及韧性等,较单一塑料有显著改善。竹塑增强复合材料可以引进纳米技术,将竹材科学、竹材-无机、有机复合材料学的研究水平提升至纳米尺度的研究阶段,从而改进产品的性能,扩大其应用范围。
