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竹纤维增强聚丙烯复合材料制备及力学、老化性能研究的中期报告
本研究旨在制备竹纤维增强聚丙烯复合材料，并考察其力学和老化性能。本报告为中期报告，介绍了实验方案和初步实验结果。
1、实验方案
1.1材料准备
聚丙烯(PP)塑料粉末；竹纤维(BC)；PP/BC复合材料的加工助剂和成型工艺。
1.2样品制备
先将PP粉末和竹纤维按一定比例混合，再用螺杆挤出机进行热塑性加工，得到初步成型的复合材料棒。
然后，使用注塑成型机制备复合材料试样，制备不同含量的复合材料板材。试样形状为标准拉伸试样和冲击试样。
1.3实验设计
对不同含量(0%、5%、10%、15%、20%)的竹纤维增强聚丙烯进行拉伸和冲击实验，得到力学性能参数，并通过高温湿热老化实验，考察其老化性能。
2、初步实验结果
2.1加工工艺
在试验中，使用了不同的加工助剂和成型工艺，最终确定了较为合适的加工参数。在塑化过程中，加入适量的PE-wax和抗氧化剂可以有效降低料温和挤出压力，保证复合材料的质量；在注塑成型过程中，合理的温度和压力控制可以得到均匀且无气泡的试样。
2.2力学性能
拉伸实验结果表明，随着竹纤维含量的增加，复合材料的抗拉强度和弹性模量均有所增加，但伸长率和抗冲击性能却有所下降。
冲击实验结果显示，随着竹纤维含量的增加，复合材料的冲击强度先增加后下降，当含量为15%时达到最大值，但冲击韧性与竹纤维含量呈现负相关。
2.3老化性能
高温湿热老化实验结果表明，随着老化时间的增加，复合材料的力学性能下降，其中，竹纤维强度下降最为明显。老化时间越长，复合材料的力学性能下降越明显，且竹纤维含量越高，老化速度越快。
3、结论
本研究通过制备竹纤维增强聚丙烯复合材料，考察了其力学和老化性能，并得到了以下结论：
(1)适当的竹纤维含量可以增强复合材料的抗拉强度和弹性模量，但会降低其伸长率和抗冲击性能；15%的含量可以获得最大冲击强度；
(2)在高温湿热条件下，竹纤维的老化速度远快于聚丙烯，竹纤维含量越高，复合材料的老化速度越快，力学性能贡献更低。
因此，在实际应用中，需要根据具体需求选择适合的竹纤维含量，以满足力学和耐久性需求。