功能性共聚物偶联剂制备麦秸-回收LDPE复合材料的性能及其影响因子

以麦秸和回收低密度聚乙烯(LDPE)为原料,异氰酸酯和羟基丙烯酸酯共聚物乳液(PA)偶联剂,采用正交试验法研究高温模压工艺,制备高性能的麦秸-回收LDPE复合材料工艺因子对材料性能的影响。结果表明:1)游离异氰酸酯基(NCO)含量较高的异氰酸酯(PAPI)和羟基含量较高、玻璃化温度(Tg)较低的PA复合,可显著改善复合材料的内结合强度(IB)、2h沸水后内结合强度(2hWIB)、静曲强度(MOR)、弹性模量(MOE)和24h吸水厚度膨胀率(24hTS);2)异氰酸酯与PA的质量比30/70与70/30,对材料性能的影响不显著;3)偶联剂的用量在4.5%时,材料各性能指标较优;4)随LDPE比例的增加,IB和2hWIB显著增加,24hTS显著降低;5)复合材料IB、2hWIB、MOR和MOE值,随密度由0.85g.cm-3增至1.0g.cm-3而增加,但耐水性略有降低(24hTS增加);6)以4.5%的偶联剂(1.35%PAPI,3.65%PA4)制备的麦秸-回收LDPE复合材料,各性能指标均满足GB/T4897.7-2003规定的在潮湿状态下使用的增强结构用板要求。

聚氨酯偶联麦秸/回收LDPE复合材料的物理及力学性能

以正交分析法研究了自合成的端异氰酸酯聚氨酯(PU)偶联制造麦秸和回收低密度聚乙烯(LDPE)复合材料工艺因子对材料物理及力学性能的影响。研究表明,偶联剂的种类、用量及材料密度是影响材料内结合强度(IB)、2 h沸水后内结合强度(2hWIB)、静曲强度(MOR)和弹性模量(MOE)非常显著的因子;PU游离异氰酸酯基含量愈高、分子量愈大,偶联效果愈好;复合材料的IB、2hWIB、MOR和MOE,均随PU用量及材料密度的增加而递增。180℃,热压时间为1.1 min/mm^1.4 min/mm材料性能最好。以2.0%的PU偶联的麦秸与回收LDPE复合材料,24h吸水厚度膨胀率(24hTS%)及其它各项力学性能指标均超过GB/T4897.7-2003规定的在潮湿状态下使用的增强结构用板要求。

麦秸秆外表面膜及异氰酸酯对麦秸与LDPE界面结合的影响

采用物理及力学性能以及界面结合形态分析相结合的方法,研究了麦秸秆外表面膜及异氰酸酯(PAPI)对麦秸与低密度聚乙烯(LDPE)两相界面结合的影响。研究结果表明:1.3% PAPI可显著提高麦秸/回收LDPE复合材料干态及2 h沸水后内结合强度、静曲强度及弹性模量,对24 h吸水厚度膨胀率的降低改善不大;麦秸秆外表面膜具有改善麦秸与LDPE两相界面结合作用;PAPI可将麦秸与回收LDPE、麦秸秆外表面与新LDPE两相界面由相分离转变为相连续。PAPI具有有效改善麦秸与LDPE两相界面结合强度的作用。

农业剩余物纤维-回收塑料复合材料界面偶联剂的合成及表征

以PAPI和聚醚多元醇为原料,合成并表征了麦秸-回收塑料(LDPE)复合材料用界面偶联剂──端异氰酸酯聚氨酯预聚物PU1和PU2,研究了偶联剂的原料配比、合成步骤、结构性能与复合材料性能之间的关系。FT-IR光谱证实,PAPI与聚醚多元醇反应生成了氨基甲酸酯,生成物分子组成中含游离的异氰酸酯基;GPC分析表明,PU1和PU2数均相对分子质量(Mn)为4370和7230,分布指数为2.1和2.3;DSC分析表明,PU1和PU2的Tg分别为-65.5和-41.2℃;与未使用偶联剂的麦秸-回收LDPE复合材料相比较,2.5%的PU1和PU2偶联的相应材料,物理以及力学性能指标显著提高,偶联效果PU1优于PU2,PU1对应材料的性能指标超过GB/T4897.7-2003规定的在潮湿状态下使用的增强结构用板要求。