纳米纤维素增强木塑复合材料的性能研究

摘要：

以杨木粉为原料制备出纳米纤维素( CNF),然后采用物理预处理法和聚氧化乙烯( PEO)分散剂法利用CNF增强木粉/高密度聚乙烯( HDPE)复合材料,通过挤出成型的方式制备CNF/HDPE/木粉复合材料。以直接干混法制备的复合材料为对照样,比较了2种预处理方法对CNF的分散程度和对木塑复合材料的增强效果,并对样品的微观形貌和力学特性进行了分析与测定。结果表明：经酸碱处理和研磨处理可有效去除杨木中的半纤维素和木质素,并得到直径几百纳米的纤维素纤丝。 SEM分析表明,2种预处理方式制备的CNF/HDPE/木粉复合材料都取得了较好的分散效果,纤维不再是以分散相填充在塑料中,而是以三维网状细丝结构穿刺于塑料和木粉颗粒中,复合材料由脆性断裂变为韧性断裂。力学性能测试结果表明,2种预处理方式制备的CNF/HDPE/木粉复合材料的抗弯强度和弹性模量都有了显著的提高,当CNF的添加量为20%时,利用物理预处理法和PEO分散剂法制备的复合材料的抗弯强度为43.3和38.7 MPa,相比于对照样(31.8 MPa),分别提高了36.2%和21.7%,弹性模量为3342和3008 MPa,相比于对照样(2243 MPa),分别提高了48.9%和34.1%,均达到了预期的增强效果；且物理预处理法增强效果更好,是一种环保而有效的预处理方法。

关键词：纳米纤维素、木塑复合材料、增强、分散、预处理

分类号：TQ35

资助基金：中国博士后科学基金第56批面上资助项目2014M561091

在线出版日期：2015-11-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：15-21