聚酰胺-6微纤维及硼酸锌增强壳层结构共挤出木塑复合材料的性能1)
2021-06-26邱平平郭仕瑜张学锋
东北林业大学学报 2021年6期
关键词:复合材料
邱平平 郭仕瑜 张学锋
(生物质材料科学与技术教育部重点实验室(东北林业大学),哈尔滨,150040)
王清文
(华南农业大学)
刘天
(生物质材料科学与技术教育部重点实验室(东北林业大学))
近年来,木塑复合材料(WPC)制备技术发展迅速[1-2]。其中,共挤出技术,可以同时将高聚物同木塑复合材料母料通过共挤模具挤出成型,使得到的板材同时拥有不同材料的特点[3-5],从而制备出具有良好光稳定性、热膨胀性、耐候性、力学性能的核-壳型木塑复合材料[6-7]。高密度聚乙烯价格低廉、韧性好,对水蒸气、氧气均有优异的阻隔性能,其作为塑料基体广泛应用于木塑复合材料的制备中。但非极性的高密度聚乙烯力学强度较差,而且与极性的生物质原料相容性较差,导致其制备的木塑复合材料的力学强度较低。聚酰胺-6(PA6)具有轻质、强度大、抗磨损、耐弱酸弱碱、易加工成型等优点[8],广泛应用在纤维、工程塑料、薄膜等领域;但存在吸水性大、尺寸稳定性差等缺点。共混制备的复合材料,可兼备二者的优点[9],获得更好的力学性能、高阻隔性能[10]。因此,将高密度聚乙烯-聚酰胺-6共混物作为木塑复合材料的基体,对于材料的弯曲性能、拉伸性能提升将有积极作用[11]。
木塑复合材料主要是由易燃的植物纤维和热塑性塑料组成,阻燃性能较低,因此阻碍了这种环保新型材料的推广[12-14]。为此,科研人员通过在材料中添加阻燃剂,以提升木塑复合材料的阻燃性能[15]。目前应用较为广泛的阻燃剂,主要包括金属氢氧化物、聚磷酸铵、膨胀石墨、硼类及无机纳米粒子[16-18],其中硼酸锌是一种多功能添加型阻燃剂,具有良好的阻燃、成炭、抑烟、抑阴燃和防止生成熔滴等优点[19-20]。……
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