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热氧老化对木橡塑三元复合材料力学性能及耐热性能的影响

2021-08-12王伟东赵雪松张阁昊

材料工程 2021年8期
关键词:力学性能复合材料变形

王伟东,李 奇,赵雪松,张阁昊

(1 内蒙古农业大学 材料科学与艺术设计学院,呼和浩特 010018;2 内蒙古自治区沙生灌木纤维化及能源化重点实验室,呼和浩特010018;3 内蒙古农业大学 机电工程学院,呼和浩特 010018)

木塑复合材料(wood plastic composites,WPC)主要是以木竹纤维或其他植物纤维作为增强或填充材料,高分子材料聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚氯乙烯(PVC)等作为基体材料与其他不同类型的添加剂相混合,然后经适当的成型方法获得的一种复合材料[1-2],目前该材料已经在园林景观、室内地板及物流包装等领域得到了推广应用[3]。近年来我国汽车工业迅猛发展,每年产生的废旧轮胎数量巨大,由废旧轮胎带来的环境污染问题也日渐突出,这已引起大众的普遍关注。利用再生高密度聚乙烯(PE-HD)、沙柳木粉和废旧轮胎粉制备木橡塑三元复合材料(wood rubber plastic composites,WRPC),一方面可缓解废旧橡塑材料造成的环境污染问题,另一方面也可改良和调控复合材料性能,具有较好的社会经济效益和发展前途。

WRPC组分中含有高分子材料,持续的干热有氧环境将会使高分子材料塑料和橡胶发生氧化降解,导致塑料和橡胶的分子链发生断裂,进而产生力学损失影响复合材料性能,严重时将会使复合材料失去使用价值,这在很大程度上都会制约和限制WRPC的实际应用。近年来国内外一些研究学者和科研人员针对WPC的老化性能进行了研究报道,但有关WRPC及其老化性能的研究则鲜有报导,研究尚处于起步阶段。李伏雨等[4]研究发现热氧老化可显著降低WPC的力学性能与动态热力学性能,老化后WPC表面有裂纹和孔洞的缺陷产生。……

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