麥秸稈—粉煤灰-PP發(fā)泡復(fù)合保溫材料制備及性能研究.pdf

1、隨著全球性能源危機(jī)的影響和生態(tài)環(huán)境的進(jìn)一步惡化，節(jié)約能源已成為全世界普遍關(guān)注的重要舉措，而保溫材料在節(jié)約能源方面占有重要的地位，不論在房屋建筑還是工業(yè)設(shè)備等使用的保溫材料，均能大幅度減少能源資源的消耗，提高能源的利用效率。由于全球越來(lái)越嚴(yán)重的資源短缺和環(huán)境惡化，研究“綠色”保溫材料對(duì)保護(hù)環(huán)境、生態(tài)平衡尤為重要。“綠色”保溫材料是利用自然界資源制備的無(wú)污染保溫材料，其能提高資源利用率、保護(hù)環(huán)境，對(duì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義，因此“綠色”保溫

2、材料已成為當(dāng)前重要熱點(diǎn)研究之一。
　　本文以麥秸稈粉、粉煤灰和聚丙烯為主要原料，添加發(fā)泡劑及其加工助劑，采用熱壓成型方法制備麥秸稈-粉煤灰/PP發(fā)泡復(fù)合保溫材料，測(cè)定材料的導(dǎo)熱系數(shù)、表觀密度、力學(xué)性能、吸水率，并分析觀察材料的微觀結(jié)構(gòu)，探討保溫材料的成型工藝、原材料最優(yōu)配比、麥秸稈粒徑對(duì)材料性能影響以及材料微觀結(jié)構(gòu)的影響。主要結(jié)論如下:
　　(1)麥秸稈-粉煤灰/PP發(fā)泡復(fù)合保溫材料模壓成型工藝研究表明:制備粉煤灰/PP發(fā)泡

3、復(fù)合保溫材料時(shí)，模壓壓力對(duì)復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)、表觀密度影響較明顯，隨著模壓壓力的增大，復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)和袁觀密度均呈下降趨勢(shì)，而模壓時(shí)間對(duì)復(fù)合材料的各項(xiàng)性能影響較小，模壓時(shí)間短時(shí)，材料雖具有較好的力學(xué)性能，但保溫效果差，綜合復(fù)合材料的主要性能及脫模和能耗問(wèn)題，制備粉煤灰/PP發(fā)泡復(fù)合保溫材料的成型參數(shù)為:180℃，11MPa，15min。制備麥秸稈/PP發(fā)泡復(fù)合保溫材料時(shí)，模壓壓力對(duì)復(fù)合材料的性能和泡孔結(jié)構(gòu)均影響較大，成型壓力過(guò)大會(huì)影

4、響復(fù)合材料發(fā)泡效果和泡孔結(jié)構(gòu)，熱壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響麥秸稈纖維性能，綜合復(fù)合材料的性能，制備麥秸稈/PP發(fā)泡復(fù)合保溫材料的成型參數(shù)為:180℃，10MPa，10min。
　　(2)麥秸稈-粉煤灰/PP發(fā)泡復(fù)合保溫材料的配方研究表明:粉煤灰/PP發(fā)泡復(fù)合材料中粉煤灰含量為40％時(shí)，其導(dǎo)熱系數(shù)小、吸水率和密度均較小，彎曲性能較好。麥秸稈/PP發(fā)泡復(fù)合材料中麥秸稈含量為50％時(shí)，其力學(xué)性能和泡孔結(jié)構(gòu)較好。麥秸稈-粉煤灰/PP發(fā)泡復(fù)合保溫材料

5、中，當(dāng)PP含量為40％，麥秸稈和粉煤灰的含量均為30％時(shí)，其性能較好;當(dāng)PP含量為50％，麥秸稈和粉煤灰的含量分別為20％和30％時(shí)，其力學(xué)性能和保溫性能均較好，密度較小;當(dāng)PP含量為60％，麥秸稈和粉煤灰含量均為20％時(shí)，其保溫性能和力學(xué)性能好，吸水率低;3種原材料(麥秸稈、粉煤灰和PP)制備的復(fù)合材料比兩種原材料(麥秸稈與PP或粉煤灰與PP)制備的復(fù)合材料具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)，但吸水率較大。
　　制備PP發(fā)泡復(fù)合材料時(shí)，發(fā)泡劑與

6、其助劑的比例為1∶0.5制備的復(fù)合材料綜合性能較好，導(dǎo)熱系數(shù)和密度較小，吸水率僅為其他添加量的50％甚至更低。粉煤灰含量、麥秸稈含量以及粉煤灰與麥秸稈的比例對(duì)復(fù)合材料的各項(xiàng)性能影響明顯，隨著粉煤灰含量的增加，復(fù)合材料的密度逐漸增大，力學(xué)性能略有提高，隨著麥秸稈含量的增加，復(fù)合材料的吸水率逐漸增大:而發(fā)泡劑添加量對(duì)材料的力學(xué)性能影響較小，各含量下復(fù)合材料力學(xué)性能的數(shù)值相差在5％～25％。
　　(3)麥秸稈粒徑對(duì)保溫材料性能影響的研究

7、表明:麥秸稈粒徑對(duì)復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)、表觀密度、力學(xué)性能和吸水性能影響程度較低，80目的麥秸稈發(fā)泡復(fù)合材料的性能較好，但與40、60目?jī)煞N粒徑的復(fù)合材料性能相差較小，密度值均在0.95g/cm3左右，除了壓縮強(qiáng)度隨著麥秸稈粒徑的變小而略有降低，其余的力學(xué)性能值相差在10％以內(nèi)，80目麥秸稈復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)中麥秸稈與基體相容性較差，60目麥秸稈復(fù)合材料中泡孔結(jié)構(gòu)較差，且有分層現(xiàn)象，而粒徑為40目麥秸稈復(fù)合材料各種性能和微觀泡孔結(jié)構(gòu)均較好。