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植物纤维与废旧塑料制备木塑复合材料黎明职业大学高分子材料加工技术专业《高分子材料配方技术》

内容来源”图书资源：李东光，《装饰装修材料和建筑涂料配方与制备》图书资源：王玮，《塑料配方设计与实例解析》

木粉填充ABS配方和工艺设计剑麻纤维填充不饱和聚酯配方和工艺设计主要内容

01木粉填充ABS配方和工艺设计

01木粉填充ABS配方和工艺设计组分质量份数ABS(PA-757)60木粉（20~60目）40其他助剂适量组分质量份数ABS(PA-757)60木粉（20~60目）40ABS-g-MAH10其他助剂适量组分质量份数ABS(PA-757)42PVC（SG-5）18木粉（20~60目）40其他助剂适量配方1配方2配方3”想一想：配方分析比较三个配方，预测在其他制备条件相同的情况下，哪个配方所得到的材料力学性能最优？

01木粉填充ABS配方和工艺设计”配方分析配方采用木粉作为增强纤维，木粉的主要成分是纤维素和木质素，本身亲水，纤维表面含有大量的羟基，与基体树脂的相容性较弱配方中使用到大量的木粉，木粉的含量在40%左右，木粉本身也容易聚集成团，导致分散性下降，体系性能下降

01木粉填充ABS配方和工艺设计”配方分析 因此，木粉与基体树脂ABS的界面层对材料的性能影响很大，配方中应该采取相容剂，或者使用表面活性剂对纤维进行表面处理，提高纤维与基体之间界面层的有效性在三个配方中，配方2使用了ABS-g-MAH作为相容剂，接枝共聚物的一端为ABS分子链，与基体ABS本身相容性较高，能够产生物理缠绕作用，而MAH基团可以有效地与木材纤维素的羟基形成化学键。因此预计配方2的力学性能最高

01木粉填充ABS配方和工艺设计”配方分析 在配方3中，引入了PVC作为第二基体，在复合体系中会形成复杂的凝聚态结构，且PVC本身为极性较强的高分子，在木粉和ABS之间可起到界面层的作用，但是PVC不能与木粉或者ABS形成化学键，因此预计配方3的共混材料的力学性能次之 配方1未使用相容剂或者表面活性剂，预计其力学性能较弱

01木粉填充ABS配方和工艺设计”力学性能测试结果配方拉伸强度MPa缺口冲击强度kJ/m2配方133.204.32配方242.8010.05配方333.819.04

01木粉填充ABS配方和工艺设计”工艺设计——预处理木粉过筛20~60目干燥120℃，水分2%ABS干燥80~85℃，2小时

01木粉填充ABS配方和工艺设计”工艺设计根据配比，如果ABS使用粒料，那么ABS与木粉的形状不同，直接混合法容易导致混料不均匀，这时候可以使用母料法先制备得到填充母料，再用直接共混法制备得到复合材料

01木粉填充ABS配方和工艺设计”工艺设计——共混工艺母料法工艺流程：各组分按照高填充配比，在高混机中初混均匀、双螺杆挤出机共混塑炼得到填充母料。母料与纯树脂按照一定的配比在双螺杆挤出机共混塑炼均匀，得到的粒料经过适当均化，则为复合材料粒料 直接法工艺流程：组分在高混机中初混均匀，双螺杆挤出机直接共混塑炼得到，得到的粒料经过适当均化，则为复合材料粒料

02剑麻纤维填充不饱和聚酯配方和工艺设计

02剑麻纤维填充不饱和聚酯配方和工艺设计组分质量份数不饱和聚酯（PE410）90份剑麻纤维10份硅烷偶联剂（KH550）0.2份其他助剂适量”基础配方

02剑麻纤维填充不饱和聚酯配方和工艺设计”配方分析 由于硅烷偶联剂KH550中含有氨基和烷氧基，烷氧基水解后产生的羟基与剑麻表面的羟基反应形成共价键或氢键，活性氨部分可以与基体反应生成共价键，从而可对复合体系有较好的增容作用，使材料有较好的力学性能

02剑麻纤维填充不饱和聚酯配方和工艺设计”配方分析 硅烷偶联剂处理纤维可以采用干法或湿法处理由于剑麻纤维属于天然纤维，先采用湿法处理，将纤维在偶联剂中浸泡处理偶联剂处理之前，可先使用氢氧化钠处理剑麻纤维，去掉剑麻纤维表面的杂质，这样可以使得剑麻中纤维素、半纤维素和木质素等物质的相对含量增加，更多的纤维素暴露出来，使纤维表现出更强的极性，有利于后续的偶联剂处理

02剑麻纤维填充不饱和聚酯配方和工艺设计”工艺设计剑麻的表面处理复合材料的制备

02剑麻纤维填充不饱和聚酯配方和工艺设计”剑麻的表面处理首先将剑麻纤维在80℃下于2%(质量分数)NaOH溶液浸泡4h而后用醋酸调节95%乙醇水溶液至pH值为4.5~5.5，边搅拌边加入质量分数为2%的KH550，水解5min后，放入碱处理过的剑麻纤维，浸渍2h，烘干备用，浴比控制在1:25。

02剑麻纤维填充不饱和聚酯配方和工艺设计”复合材料的制备将处理后的剑麻纤维粉碎细化，按配方比例加入到不饱和聚酯中混合均匀，再经塑炼，使物料进一步混匀，然后将物料粉碎，通过模压成型方式制成样品模压成型工