新型建筑材料91615

1、聚丙烯聚丙烯木質(zhì)素復合材料的制備及相關性能木質(zhì)素復合材料的制備及相關性能單位：吉林建筑工程學院單位：吉林建筑工程學院【摘要摘要】：通過對溴代烷的研究發(fā)現(xiàn)改性木質(zhì)素能夠提高聚丙烯的相容性，可抑成功制備木質(zhì)素含量高達70%的木質(zhì)素符合材料。通過實驗表明聚丙烯／改性木質(zhì)素復合材料的沖擊強度和拉伸強度在木質(zhì)素的摻量低于10％時，隨著木質(zhì)素摻量的增大而提高，而斷裂伸長率則明顯下降。動態(tài)力學分析(DMA)表明，加入改性木質(zhì)素還可以降低聚丙烯復合材料

2、的玻璃化轉(zhuǎn)溫度(豫)。此外，復合材料的非牛頓指數(shù)隨著改性木質(zhì)素摻量的提高而增大，材料的性能同時也能夠大大的改變改善。根據(jù)分析顯示，改性木質(zhì)素與聚丙烯基體的界面結合比較好?！娟P鍵詞關鍵詞】：聚丙烯、木質(zhì)素、復合材料、力學性能?！厩把郧把浴浚耗举|(zhì)素是一種儲量非常豐富、且可再生的重要資源，在制備可再生、可降解的高分子復合材料方面有著重要的發(fā)展前景。因此，對木質(zhì)素資源進行開發(fā)利用具有非常重要的戰(zhàn)略意義，聚烯烴木質(zhì)素復合材料研究近來已成為比較熱點

3、的課題之一。木質(zhì)素填充改性聚烯烴必須改性兩者的相容性。本文用溴代十二烷烷基化改性木質(zhì)素，并進一步填充改性聚丙烯，研究烷基化改性木質(zhì)素摻量對聚丙烯／改性木質(zhì)素復合材料力學性能。1.1.實驗部分實驗部分1.1.1.1.主要原料主要原料：溴代十二烷，松木木質(zhì)素，聚丙烯，異丙醇，氫氧化鈉，分析純，濃鹽酸，二氯甲烷，石油醚。1.2.1.2.儀器和設備：毛細管流變儀，掃描電子顯微鏡，S4700，日本HITACHI公司；高速混合機，GH一10，北京英

4、特塑料機械廠；雙螺桿擠出機，TE一35，南京科亞化工機械公司：注型機，HTF60WZ—II型，寧波海天集團股份有限公司；微機控制電子萬能試驗機，CMT5014型，深圳新三思計量技術有限公司；動態(tài)力學測試分析儀，Tfitec2000B，英國Triton公司；傅里葉變換紅外光譜儀(FT—IR)，AVATAR一370美國尼高力公司1.3.1.3.式樣的制備過程式樣的制備過程：首先將木質(zhì)素提純。在工業(yè)級木質(zhì)素中加入1mol／L的氫氧化鈉溶液，攪

5、拌溶解，過濾除去原料中的不溶物雜質(zhì)。然后再用lmoVL的HCl溶液調(diào)節(jié)上述溶液的pH值2，過濾，最后用蒸餾水將沉淀物充分洗滌至中性，80℃烘干。；然后將木質(zhì)素的烷基進行化學改性。將木質(zhì)素溶于體積比為2：1的異丙醇一水混合溶劑中，調(diào)節(jié)pH值至115，加入相當于木質(zhì)素質(zhì)量30％的溴代十二烷，在130℃下攪拌反應3h。產(chǎn)物在酸性水溶液中沉淀、洗滌，沉淀物溶解于二氯甲烷，經(jīng)抽濾除去未反應的木質(zhì)素。濾液與石油醚混合使未反應的長鏈溴代烷溶于石油醚，

6、將上述液體在萃取器中靜置一段時間后，取下層烘干，即得到烷基化木質(zhì)素。2.木質(zhì)素復合材料的力學性能木質(zhì)素復合材料的力學性能木質(zhì)素摻量(質(zhì)量百分比)對木質(zhì)素復合材料的沖擊強度、拉伸強度和斷裂伸長率的影響。（1）經(jīng)過實驗數(shù)據(jù)的具體分析計算，我們不難得出隨著木質(zhì)素摻量的增加，復合材料的沖擊強度先升高后降低；當未改性木質(zhì)素和改性木質(zhì)素摻量為10％時，沖擊強度達到最大值，，與純聚丙烯的沖擊強度相比，分別提高了3617％和3936％；隨著木質(zhì)素摻量繼

7、續(xù)增加，復合材料的沖擊性能逐漸下降，當摻量為50％時，未改性木質(zhì)素復合材料沖擊強度較純PP下降了3384％，而PP，改性木質(zhì)素復合材料只下降了769％，說明經(jīng)過烷基化改性的木質(zhì)素對PP復合材料起到了顯著的增韌作用。(2)(2)木質(zhì)素對拉伸強度的影響。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析顯示當未改性木質(zhì)素摻量大于10％時，拉伸強度隨木質(zhì)素摻量的增加而快速下降，且摻量越高，下降的幅度越大，當摻量為50％時，拉伸強度較純PP降低了約665％。隨著烷基化改性量增加

8、，復合材料的拉伸強度也逐漸下降，但下降幅度較小：在摻量為20％時，拉伸強度下降了約208％，摻量為50％時，拉伸強度降低了約569％。這是由于改性木質(zhì)素的烷基鏈與PP基體相容性較好，有利于木質(zhì)素在PP基體中分散與穩(wěn)定，使復合材料的拉伸強度下降相對較小。（3）PP／木質(zhì)素復合材料斷裂伸長率的影響。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)結果表明，質(zhì)素摻量提高使復合材料的斷裂伸長率下降，但是PP／改性木質(zhì)素復合材料的下降幅度明顯小于未改性木質(zhì)素復合材料。當木質(zhì)素摻量為

9、10％時，PP／改性木質(zhì)素復合材料的斷裂伸長率為13517％，而未改性木質(zhì)素復合材料僅為3554％，這是由于改性后木質(zhì)素的長鏈烷基提高了與PP間的相容性，對復合材料起到了一定的增韌作用。（4）PP／本質(zhì)素復合材料儲能模量E隨溫度的變化。不論是PP／改性木質(zhì)素復合材料還是PP／未改性木質(zhì)素復合材料，它們的儲能模量E都比純PP高，并且PP／改性木質(zhì)素復合材料的E高于PP／未改性木質(zhì)素復合材料。說明未改性和改性木質(zhì)素對PP均能起一定的增強作用

10、。但由于改性木質(zhì)素通過烷基鏈與PP相容性提高，有利于外力在PP基體和木質(zhì)素間傳遞。結束語：結束語：隨著科技的不斷的發(fā)展和新能源的不斷開發(fā)利用，再加上環(huán)保上的需求，人們開始越來越青睞新型材料，因為它既環(huán)保又可以減少能源的浪費。為了祖國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我們要不惜花費重金致力于新型材料的研究，只有這樣我們才能夠在社會的市場競爭中立于不敗之地。【參考文獻參考文獻】【l】錢軍民，金志浩不飽和聚酯樹脂改性研究進展【J】熱固性樹脂，2002，17(4