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木塑復(fù)合材料有關(guān)的好資源，與大家共享
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在中國(guó)化學(xué)化工論壇上發(fā)現(xiàn)的一個(gè)好貼，現(xiàn)拿出來(lái)與大家分享： http://www.ccebbs.com/bbs/dispq.php?lid=119571 木塑復(fù)合物中的偶聯(lián)劑 塑料/WF復(fù)合物的發(fā)展受到親水木粉和疏水塑料基體之間較差界面粘合力這一相容性問(wèn)題的限制。通過(guò)使用偶聯(lián)劑和相容劑提高WF和聚合物基體之間的粘合力。PVC/WF復(fù)合物和純硬質(zhì)PVC相比，彎曲強(qiáng)度上大約有46％的損失，Izod沖擊強(qiáng)度有60％的損失。研究了多亞甲基多苯基異氰酸酯（PMPPIC）、硅烷偶聯(lián)劑、馬來(lái)酸、馬來(lái)酸接枝PP和亞油酸的偶聯(lián)作用。 1978年Bhadauria和Datta報(bào)道了他們用硬脂酸和碳酸鈣涂敷WF，這可能就是在PVC/WF復(fù)合物制造中用偶聯(lián)劑處理的最早的報(bào)道[3]。也對(duì)其它有機(jī)酸，如松香酸、亞油酸和酸酐（馬來(lái)酸酐和鄰苯二甲酸酐）進(jìn)行了評(píng)價(jià)。期望酸酐可以和木粉和纖維素物質(zhì)上的羥基發(fā)生酯化反應(yīng)，從而降低木粉的親水特性�？墒�，實(shí)際上酸和酸酐偶聯(lián)劑在WF填充PVC復(fù)合物中遠(yuǎn)沒(méi)有紙漿填充有效。從含有30％木鋸屑的PVC/WF復(fù)合物的拉伸測(cè)試結(jié)果可以看出，用硬脂酸或馬來(lái)酸處理，僅僅只有拉伸模量增加。對(duì)于其它的拉伸性能如拉伸強(qiáng)度、極限伸長(zhǎng)和斷裂能沒(méi)有積極的貢獻(xiàn)。 因?yàn)楣柰榕悸?lián)劑具有將無(wú)機(jī)填料連接到聚合物基團(tuán)上的功能，所以在填充塑料工業(yè)上是一種非常重要的偶聯(lián)劑。Kokta et al研究了不同類型硅烷偶聯(lián)劑在PVC/WF復(fù)合物中偶聯(lián)作用[4]。一般硅烷偶聯(lián)劑可以用下式表示： Y（CH2）nSi（OR）3 Y ――氨基、環(huán)氧基 烷氧基和環(huán)境濕氣反應(yīng)生成硅醇： Y－（CH2）n－Si（OR）3＋H2O Y－（CH2）n－Si（OH）3 硅醇和木粉表面的羥基形成氫鍵將硅醇羥基一側(cè)連接到木粉表面。硅醇的另一側(cè)官能團(tuán)Y通過(guò)弱范德華力粘合到PVC基體上，所以在木粉和PVC界面不能建立很強(qiáng)的粘合力。當(dāng)單獨(dú)使用硅烷A－1100時(shí)，和PVC/未處理WF復(fù)合物相比較，機(jī)械性能沒(méi)有提高。在硅烷偶聯(lián)劑體系中添加引發(fā)劑例如過(guò)氧化物可以提高復(fù)合物的機(jī)械性能，這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)熱誘導(dǎo)自由基反應(yīng)，在硅烷偶聯(lián)劑的官能團(tuán)Y和PVC之間建立起強(qiáng)化學(xué)鍵。在過(guò)氧化月桂酰，馬來(lái)酸酐和環(huán)己酮分散溶劑存在下，得到的復(fù)合物拉伸率提高15％。另一方面，當(dāng)使用甲醇和水作為分散溶劑時(shí)，降低56％。所以硅烷偶聯(lián)劑的表現(xiàn)很大程度上依靠分散溶劑的類型和界面的反應(yīng)引發(fā)劑。 Kamdem et al報(bào)道一些金屬配合物，例如加鉻砷酸銅或者銅胺，可以提高WPC的機(jī)械性能[5]。如圖5所示，當(dāng)使用銅胺偶聯(lián)木粉時(shí)，PVC/WF復(fù)合物的無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度從33.2J/m增加到49.4J/m，大約提高了50%左右。這一增加可以歸因于處理的WF熱傳導(dǎo)率增加，在制造PVC/木粉復(fù)合物過(guò)程中提高了熱擴(kuò)散和WF的分散。另外，銅處理的木粉表面有變成疏水的趨勢(shì)，增加了分散相的界面張力；所以銅胺處理有可能增加木粉和PVC基體之間的界面粘合力。FTIR研究銅胺和木粉的相互作用表明銅胺可以和羧基、酚羥基及其木質(zhì)素羧酯官能團(tuán)相互作用生成羧酸銅和酚配合物。銅胺處理的木粉和PVC基體之間的粘合機(jī)理仍在研究之中。 由于聚合物偶聯(lián)劑在WPC領(lǐng)域的效力，它們被廣泛的研究。聚合物偶聯(lián)劑更像木粉和塑料基體之間的相容劑。已經(jīng)證明PMPPIC是PVC/WF復(fù)合物一種非常有效的聚合物偶聯(lián)劑。異氰酸的－N＝C＝O官能團(tuán)和和木粉－OH基團(tuán)建立共價(jià)鍵，形成脲鏈: PMPPIC另一端的聚合物鏈和PVC基體有良好的相容性。從表1可以看出使用PMPPIC明顯的提高了機(jī)械性能例如抗沖強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和韌性。 在過(guò)氧化苯甲酰引發(fā)劑存在下，PPMA處理的木板用來(lái)制造PVC/木碾壓復(fù)合物，剪切強(qiáng)度提高大約20％左右。如果沒(méi)有引發(fā)劑，MAPP的性能就大大的打了折扣。 Guffey和Sabbagh報(bào)道了用CPE作為PVC/WF復(fù)合物的相容劑[6]。測(cè)試了不同分子量、結(jié)晶度和氯含量的CPE。當(dāng)使用含氯量為25％，分子量較高和結(jié)晶度低的CPE時(shí)，明顯的提高熔融強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率和表面品質(zhì)。 另一種將偶聯(lián)劑引入PVC/WF體系的方法是通過(guò)接枝反應(yīng)。由H2O2引發(fā)的直接接枝反應(yīng)，使得纖維素和木粉相互交聯(lián)，提高了PVC/WF復(fù)合物的延伸和斷裂能。也有人報(bào)道使用丙烯腈接枝WF可以提高PVC－木粉之間的界面粘合力和機(jī)械性能。 [ Last edited by hello51898 on 2012-2-9 at 14:29 ] |
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