探究竹塑复合材料界面改性技术的发展论文.docx

探究竹塑复合材料界面改性技术的发展论文探究竹塑复合材料界面改性技术的发展论文摘要：竹塑复合材料作为复合材料研究热点领域,具有较高的商业附加值与更为突出的环保意义。竹塑复合材料的界面改性一直是困扰竹塑复合材料发展的一大难题,也是这一领域的研究热点。基于构成竹塑复合材料的界面构成体系,界面改性可以通过竹纤维的表面进行预处理、加入界面相容剂与改进加工工艺这3个方面进行。文中综合国内外研究现状,从这3个方面概述了竹塑复合材料界面改性技术的发展。关键词：竹塑复合材料;纤维表面预处理;界面相容剂;加工工艺;ResearchProgressonInterfaceModificationofBamboo-PlasticCompositesZhangKaiqiangChenZhenghaoHaoChengyiSongWeiZhangShuangbaoMinistryofEducationKeyLaboratoryofWoodenMaterialScienceandApplication/CollegeofMaterialScienceandTechnology,BeijingForestryUniversityAbstract：Asahotresearchfieldofcompositematerials,bamboo-plasticcompositesarehigherincommercialvalueandmoreimportantinenvironmentalprotection.Theinterfacialmodificationhasalwaysbeenamajorprobleminthedevelopmentofbamboo-plasticcomposites,andalsoahotresearchtopicinthisfield.Basedontheinterfacialcompositionofbamboo-plasticcomposites,theinterfacialmodificationcanbeachievedbythepretreatmentofthebamboofibersurface,theadditionofinterfacialcompatibilizerandtheimprovementofprocessingtechnology.Thispaperreviewedtheinternationalandnationalresearchprogressinthefield,andsummarizedthedevelopmentofinterfacemodificationtechnologyofbamboo-plasticcompositesfromthese3aspects.Keyword：bamboo-plasticcomposite;fibersurfacepretreatment;interfacialcompatibilizer;processingtechnology;我国拥有丰富的竹材资源,竹子种类多、生长周期短、易于采伐。同时竹材料易于降解、成本低廉、易于成型加工,是一种优良的绿色环保材料。竹塑复合材料是以热塑性塑料为基体与一定比例的竹粉相互混合制成的新型复合材料。竹塑复合材料的使用可以提高竹产品的附加值、延长竹产品产业链,同时还从一定程度上缓解了我国木材资源的紧张局面,为研发新型复合材料开辟了新思路。竹塑复合材料中塑料基体与竹纤维增强相形成的界面将对复合材料的性能起决定性作用,由于是由不同塑料基体与竹纤维形成的不同的复杂界面,所以该界面性能受多种因素的影响。竹粉中主要包含纤维素、半纤维素、木质素3种组分。由于纤维素中有大量的羟基存在,竹纤维表面具有非常强的亲水性,而竹塑复合材料中通常采用热塑性塑料,其为疏水的非极性表面。这就使得两者界面的相容性较差,如何改善两者界面的相容性就变得尤为重要。1纤维表面预处理1.1物理改性法1.1.1热处理法加热干燥是降低纤维中含水率最传统也最有效的方法,通常作为加工前的预处理工序[1-2]。鲁捷等[3]研究杨木在高温炭化后木塑复合材料(WPC)界面性能发现,经过200℃高温炭化后WPC界面性能明显提升,木粉在80目下样品弯曲强度提升24.28%,弯曲模量提升43.07%。这可能是因为高温条件下半纤维素被破坏而降解,同时高温条件下木质的结构重新排列,于是就使得纤维表面羟基减少,有利于增强木纤维与塑料的相容性。1.1.2粒子填充法研究表明,向竹塑复合材料中添加有机或者无机粒子可以增强界面相容性。周亚巍等[5]将5%的铝土加入到竹粉/HDPE复合材料中,材料力学强度、耐热性及耐磨性都有了显著改善,测试结果表明,铝矾土在基体材料中分布均匀有利于提高材料的结晶程度,使复