新型建筑材料91615

1、聚丙烯聚丙烯木質(zhì)素復(fù)合材料的制備及相關(guān)性能木質(zhì)素復(fù)合材料的制備及相關(guān)性能單位：吉林建筑工程學(xué)院單位：吉林建筑工程學(xué)院【摘要摘要】：通過對(duì)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(dá)70%的木質(zhì)素符合材料。通過實(shí)驗(yàn)表明聚丙烯／改性木質(zhì)素復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度在木質(zhì)素的摻量低于10％時(shí)，隨著木質(zhì)素?fù)搅康脑龃蠖岣?，而斷裂伸長率則明顯下降。動(dòng)態(tài)力學(xué)分析(DMA)表明，加入改性木質(zhì)素還可以降低聚丙烯復(fù)合材料

2、的玻璃化轉(zhuǎn)溫度(豫)。此外，復(fù)合材料的非牛頓指數(shù)隨著改性木質(zhì)素?fù)搅康奶岣叨龃螅牧系男阅芡瑫r(shí)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(jié)合比較好?！娟P(guān)鍵詞關(guān)鍵詞】：聚丙烯、木質(zhì)素、復(fù)合材料、力學(xué)性能。【前言前言】：木質(zhì)素是一種儲(chǔ)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(fù)合材料方面有著重要的發(fā)展前景。因此，對(duì)木質(zhì)素資源進(jìn)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(fù)合材料研究近來已成為比較熱點(diǎn)

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(jìn)一步填充改性聚丙烯，研究烷基化改性木質(zhì)素?fù)搅繉?duì)聚丙烯／改性木質(zhì)素復(fù)合材料力學(xué)性能。1.1.實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)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(shè)備：毛細(xì)管流變儀，掃描電子顯微鏡，S4700，日本HITACHI公司；高速混合機(jī)，GH一10，北京英

4、特塑料機(jī)械廠；雙螺桿擠出機(jī)，TE一35，南京科亞化工機(jī)械公司：注型機(jī)，HTF60WZ—II型，寧波海天集團(tuán)股份有限公司；微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)，CMT5014型，深圳新三思計(jì)量技術(shù)有限公司；動(dòng)態(tài)力學(xué)測(cè)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(jí)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(jìn)行化學(xué)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(dāng)于木質(zhì)素質(zhì)量30％的溴代十二烷，在130℃下攪拌反應(yīng)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(yīng)的木質(zhì)素。濾液與石油醚混合使未反應(yīng)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(shí)間后，取下層烘干，即得到烷基化木質(zhì)素。2.木質(zhì)素復(fù)合材料的力學(xué)性能木質(zhì)素復(fù)合材料的力學(xué)性能木質(zhì)素?fù)搅?質(zhì)量百分比)對(duì)木質(zhì)素復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率的影響。（1）經(jīng)過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的具體分析計(jì)算，我們不難得出隨著木質(zhì)素?fù)搅康脑黾?，?fù)合材料的沖擊強(qiáng)度先升高后降低；當(dāng)未改性木質(zhì)素和改性木質(zhì)素?fù)搅繛?0％時(shí)，沖擊強(qiáng)度達(dá)到最大值，，與純聚丙烯的沖擊強(qiáng)度相比，分別提高了3617％和3936％；隨著木質(zhì)素?fù)搅坷^

7、續(xù)增加，復(fù)合材料的沖擊性能逐漸下降，當(dāng)摻量為50％時(shí)，未改性木質(zhì)素復(fù)合材料沖擊強(qiáng)度較純PP下降了3384％，而PP，改性木質(zhì)素復(fù)合材料只下降了769％，說明經(jīng)過烷基化改性的木質(zhì)素對(duì)PP復(fù)合材料起到了顯著的增韌作用。(2)(2)木質(zhì)素對(duì)拉伸強(qiáng)度的影響。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析顯示當(dāng)未改性木質(zhì)素?fù)搅看笥?0％時(shí)，拉伸強(qiáng)度隨木質(zhì)素?fù)搅康脑黾佣焖傧陆?，且摻量越高，下降的幅度越大，?dāng)摻量為50％時(shí)，拉伸強(qiáng)度較純PP降低了約665％。隨著烷基化改性量增加

8、，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度也逐漸下降，但下降幅度較?。涸趽搅繛?0％時(shí)，拉伸強(qiáng)度下降了約208％，摻量為50％時(shí)，拉伸強(qiáng)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(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度下降相對(duì)較小。（3）PP／木質(zhì)素復(fù)合材料斷裂伸長率的影響。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果表明，質(zhì)素?fù)搅刻岣呤箯?fù)合材料的斷裂伸長率下降，但是PP／改性木質(zhì)素復(fù)合材料的下降幅度明顯小于未改性木質(zhì)素復(fù)合材料。當(dāng)木質(zhì)素?fù)搅繛?/p>

9、10％時(shí)，PP／改性木質(zhì)素復(fù)合材料的斷裂伸長率為13517％，而未改性木質(zhì)素復(fù)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(duì)復(fù)合材料起到了一定的增韌作用。（4）PP／本質(zhì)素復(fù)合材料儲(chǔ)能模量E隨溫度的變化。不論是PP／改性木質(zhì)素復(fù)合材料還是PP／未改性木質(zhì)素復(fù)合材料，它們的儲(chǔ)能模量E都比純PP高，并且PP／改性木質(zhì)素復(fù)合材料的E高于PP／未改性木質(zhì)素復(fù)合材料。說明未改性和改性木質(zhì)素對(duì)PP均能起一定的增強(qiáng)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(jié)束語：結(jié)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?yàn)樗拳h(huán)保又可以減少能源的浪費(fèi)。為了祖國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我們要不惜花費(fèi)重金致力于新型材料的研究，只有這樣我們才能夠在社會(huì)的市場(chǎng)競(jìng)爭中立于不敗之地?！緟⒖嘉墨I(xiàn)參考文獻(xiàn)】【l】錢軍民，金志浩不飽和聚酯樹脂改性研究進(jìn)展【J】熱固性樹脂，2002，17(4