冻融循环老化降低竹粉/聚丙烯发泡复合材料性能

竹粉/聚丙烯（polypropylene,PP）发泡复合材料具有密度低、比强度高等优点,为了探讨期老化规律,该文研究冻融循环对不同竹粉含量（0,20%,33%和42%）的发泡复合材料的材色、物理力学性能、热学性能的影响,并结合环境扫描电镜（environmental scanning electronic microscopy,ESEM）和傅里叶红外光谱（fourier transform infrared spectrum,FTIR）对复合材料的表面形貌及化学结构进行分析。结果表明：随着竹粉含量增加,冻融循环老化对复合材料的材色和物理力学性能影响越明显,且随着冻融循环次数的增加,复合材料产生的色差越大,力学性能降低越多。9次冻融循环后,0、20%、33%和42%竹粉/PP发泡复合材料产生的色差ΔE＊分别为0.9、2.4、7.0和9.9,弯曲模量、弯曲强度、拉伸强度和缺口冲击强度的保留率分别为95.2%-99.1%、97.3%-98.9%、94.9%-97.5%和92.0%-95.6%。热重分析（thermogravimetric analysis,TG）结果表明,9次冻融循环老化后,0和33%竹粉/PP发泡复合材料的初始热分解温度分别下降了19和8℃。ESEM显示,老化后复合材料表面出现少量的裂纹以及褶皱,且少量的表层高分子层脱落。FITR测试结果发现,冻融循环过程中复合材料的木材指数减少,表明材料表面的竹粉颗粒损失,且基体PP的基团峰强度减弱。该研究可为进一步探索竹塑发泡复合材料的老化规律,制定产品标准提供试验数据和理论参考。