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高密度聚乙烯基本塑复合材料防腐性能的研究

作　者: 余旺旺
导　师: 雷文
学　校: 南京林业大学
专　业: 材料学
关键词: 高密度聚乙烯木塑复合材料纳米载银抗菌粉纳米氧化锌抗菌防腐
分类号: TB332
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

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。

全文目录

致谢  3-4
摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-16
  1.1 前言  8
  1.2 木塑复合材料的概述  8-11
    1.2.1 木塑复合材料的组成  9
    1.2.2 木塑复合材料的加工工艺  9-10
    1.2.3 木塑复合材料应用领域  10-11
  1.3 防腐剂(抗菌剂)的概述  11-12
    1.3.1 抗菌剂的分类  11-12
    1.3.2 抗菌剂的抗菌机理  12
  1.4 本课题研究的目的和意义  12-13
  1.5 本课题国内外研究现状  13-14
  1.6 本课题研究的内容和方法  14-15
    1.6.1 研究内容  14
    1.6.2 研究步骤与实验方法  14-15
  1.7 本课题的研究特色与创新  15-16
第二章松香酰胺的合成与表征  16-23
  2.1 实验材料及仪器设备  16-17
  2.2 实验装置示意图  17
  2.3 丙烯酸改性松香的合成  17-20
    2.3.1 松香与丙烯酸的Diels-Alder加成反应  17-18
      2.3.1.1 合成反应原理  17-18
      2.3.1.2 实验合成步骤  18
    2.3.2 改性松香和二乙烯三胺反应  18-20
      2.3.2.1 合成反应原理  18-19
      2.3.2.2 实验合成步骤  19-20
  2.4 红外吸收光谱分析  20-22
    2.4.1 松香及丙烯酸改性松香的红外光谱图  20-21
    2.4.2 改性松香及松香酰胺的红外光谱图  21-22
  2.5 实验结论  22-23
第三章木塑复合材料的制备及抗菌性能研究  23-29
  3.1 实验原材料和仪器设备  23-24
  3.2 木塑复合材料的制备  24-25
  3.3 褐腐菌的培养  25-26
  3.4 腐蚀试验  26
  3.5 性能测试  26-29
    3.5.1 质量变化的测试  26-27
    3.5.2 弯曲性能的测试  27
    3.5.3 材料表面结构分析  27
    3.5.4 材料热性能测试  27
    3.5.5 材料色差测试  27-28
    3.5.6 材料表面张力测试  28
    3.5.7 木塑复合材料断裂面的形貌  28-29
第四章结果与讨论  29-54
  4.1 木塑复合材料在密褶菌中的生长情况  29-32
  4.2 木塑复合材料腐蚀前后质量的变化情况  32-33
  4.3 菌种腐蚀对木塑复合材料弯曲性能的影响  33-36
    4.3.1 不同木粉含量的WPC腐蚀前后力学性能对比  33-34
    4.3.2 含不同抗菌剂的WPC腐蚀前后力学性能对比  34-35
    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  35-36
  4.4 偏光显微镜观测WPC腐蚀前后的表面形貌  36-39
    4.4.1 纯塑料的表面形貌  36-37
    4.4.2 木粉的表面形貌  37
    4.4.3 WPC未腐蚀前的表面形貌  37-38
    4.4.4 WPC腐蚀后的表面形貌  38-39
  4.5 木塑复合材料热性能分析  39-48
    4.5.1 DSC曲线  39-43
    4.5.2 TG曲线  43-48
  4.6 密粘褶菌腐蚀前后复合材料的颜色变化  48-49
  4.7 木塑复合材料接触角测试  49-51
  4.8 SEM分析  51-54
    4.8.1 复合材料未腐蚀前断裂面的SEM  51-52
    4.8.2 复合材料腐蚀3个月后的SEM  52-54
第五章结论与展望  54-56
  5.1 结论  54-55
  5.2 本论文的不足和展望  55-56
参考文献  56-59
读研期间发表论文和专利  59-60
详细摘要  60-62
英文摘要  62-63

高密度聚乙烯基本塑复合材料防腐性能的研究

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