高密度聚乙烯基本塑复合材料防腐性能的研究

论文摘要

本文以高密度聚乙烯、木纤维为主要原料,采用模压工艺制备木塑复合材料。通过对所制备复合材料腐蚀前后色差、质量损失率、力学性能等性能的测试,分析了木纤维含量和各种抗菌剂对木塑复合材料的抗菌性能的影响。研究结果表明：(1)木塑复合材料在褐腐菌密粘褶菌中会发生腐蚀,其表面出现不同程度的痕迹,颜色明显变黄；木塑复合材料组分中的木纤维容易被菌腐蚀,而塑料不易被菌腐蚀。(2)随着木纤维含量的增加,木塑复合材料质量损失率有所提高；木纤维含量越高,木塑复合材料的弯曲强度和△E*值变化得越大,木塑复合材料被腐蚀得越明显；尤其是4号木塑复合材料(木纤维/HDPE为180：100),被腐蚀得最严重,4号试样腐蚀3个月后,其弯曲强度为原来的81.75%,△E*值为34.2。(3)纳米载银抗菌粉及松香酰胺对木塑复合材料具有很好的抗菌效果,纳米载银抗菌粉的用量为复合材料总质量的1.5%时,其抗菌效果最好,纳米氧化锌对木塑复合材料的抗菌效果不明显。(4)木塑复合材料的弯曲强度随着木纤维含量的增加而升高；纳米氧化锌和纳米载银抗菌粉对木塑复合材料的弯曲强度影响不大；但加入A抗菌剂或自制的松香酰胺后,木塑复合材料的弯曲强度下降很多。(5)高密度聚乙烯基复合材料的加工温度在140℃～200℃之间,A抗菌剂不适合应用在高密度聚乙烯基复合材料上,添加2%A抗菌剂的复合材料出现很多气孔。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 木塑复合材料的概述
• 1.2.1 木塑复合材料的组成
• 1.2.2 木塑复合材料的加工工艺
• 1.2.3 木塑复合材料应用领域
• 1.3 防腐剂（抗菌剂）的概述
• 1.3.1 抗菌剂的分类
• 1.3.2 抗菌剂的抗菌机理
• 1.4 本课题研究的目的和意义
• 1.5 本课题国内外研究现状
• 1.6 本课题研究的内容和方法
• 1.6.1 研究内容
• 1.6.2 研究步骤与实验方法
• 1.7 本课题的研究特色与创新
• 第二章 松香酰胺的合成与表征
• 2.1 实验材料及仪器设备
• 2.2 实验装置示意图
• 2.3 丙烯酸改性松香的合成
• 2.3.1 松香与丙烯酸的Diels-Alder加成反应
• 2.3.1.1 合成反应原理
• 2.3.1.2 实验合成步骤
• 2.3.2 改性松香和二乙烯三胺反应
• 2.3.2.1 合成反应原理
• 2.3.2.2 实验合成步骤
• 2.4 红外吸收光谱分析
• 2.4.1 松香及丙烯酸改性松香的红外光谱图
• 2.4.2 改性松香及松香酰胺的红外光谱图
• 2.5 实验结论
• 第三章 木塑复合材料的制备及抗菌性能研究
• 3.1 实验原材料和仪器设备
• 3.2 木塑复合材料的制备
• 3.3 褐腐菌的培养
• 3.4 腐蚀试验
• 3.5 性能测试
• 3.5.1 质量变化的测试
• 3.5.2 弯曲性能的测试
• 3.5.3 材料表面结构分析
• 3.5.4 材料热性能测试
• 3.5.5 材料色差测试
• 3.5.6 材料表面张力测试
• 3.5.7 木塑复合材料断裂面的形貌
• 第四章 结果与讨论
• 4.1 木塑复合材料在密褶菌中的生长情况
• 4.2 木塑复合材料腐蚀前后质量的变化情况
• 4.3 菌种腐蚀对木塑复合材料弯曲性能的影响
• 4.3.1 不同木粉含量的WPC腐蚀前后力学性能对比
• 4.3.2 含不同抗菌剂的WPC腐蚀前后力学性能对比
• 4.3.3 含不同含量纳米载银抗菌粉的WPC腐蚀前后力学性能对比
• 4.4 偏光显微镜观测WPC腐蚀前后的表面形貌
• 4.4.1 纯塑料的表面形貌
• 4.4.2 木粉的表面形貌
• 4.4.3 WPC未腐蚀前的表面形貌
• 4.4.4 WPC腐蚀后的表面形貌
• 4.5 木塑复合材料热性能分析
• 4.5.1 DSC曲线
• 4.5.2 TG曲线
• 4.6 密粘褶菌腐蚀前后复合材料的颜色变化
• 4.7 木塑复合材料接触角测试
• 4.8 SEM分析
• 4.8.1 复合材料未腐蚀前断裂面的SEM
• 4.8.2 复合材料腐蚀3个月后的SEM
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 本论文的不足和展望
• 参考文献
• 读研期间发表论文和专利
• 详细摘要
• 英文摘要