木质素与咖啡壳粉制备木塑复合材料的性能研究
2021-05-03李方方徐志伟张晓媛
西南林业大学学报 2021年3期
李方方 徐志伟 张晓媛 罗 蓓 秦 磊 夏 炎
(西南林业大学材料科学与工程学院,云南 昆明 650233)
木塑复合材料(WPC)主要是指热塑性树脂如聚乙烯(PE)、聚丙稀(PP)等与木纤维在熔融温度下经过处理复合而成的一类高性能、高附加值的新型复合材料,能有效地缓解森林资源匮乏、木材供应紧缺的矛盾,是极具发展前途的绿色环保材料[1-3]。但因木塑复合材料中含有一定数量的木纤维,长期用于户外时,易受使用环境中真菌、细菌等微生物的影响而导致霉变、腐朽[4-5],劣化后塑料对纤维的包裹作用变小,木纤维受真菌侵蚀的情况下会变严重。Islam等[6]、Cheng等[7]研究在野外土壤中的WPC上不仅发现了霉菌,同时也分离得到了白腐菌和褐腐菌。Mankowski等[8]、Pendleton等[9]也发现在地面接触的木塑复合材料会因为真菌或其他生物导致腐朽,在木粉含量高的木塑复合材料中发生了明显的腐朽现象。木质素是自然界中最丰富的聚芳香类天然高分子物质,主要来源于造纸工业,凭借其分子中含有诸多官能团(如羟基、羰基、羧基、甲氧基),具有阻燃、抗菌、热稳定等特性,且价格低廉,无毒、可再生,被认为是一类极具潜力的重要资源,在材料领域中备受关注[10-13]。由于木质素具有较多稳定的苯环结构,自身具有抗菌性,能够提高复合材料的生物耐久性和热稳定性,有学者通过研究发现加入木质素的塑料抗菌性明显高于普通塑料[14-17],同时也有研究表明,木质素的添加能够明显提高塑料的力学性能[13-14,18]。因此本研究在木塑复合材料的制备中,加入木质素是期望能够提高木塑复合材料的力学性能,并改善其抗菌性能。……
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