材料加工工程論文：西瓜藤纖維(WF)-iPP復合材料的制備及結晶行為研究

1、材料加工工程論文：西瓜藤纖維(WF/iPP復合材料的制備及結晶行為研究【中文摘要】材料的結晶行為對聚合物基體的力學性能有很大的影響,本文以西瓜藤為原料，提取其中的纖維作為增強相，制備西瓜藤纖維(WF)/聚丙烯(iPP)復合材料，研究WF對iPP結晶行為的影響。主要工作如下：1.WF的提取工藝及性能分析：用稀釋的酸堿溶液溶解西瓜藤原料中的非纖維素成分，提取高纖維素含量的WF并分別用熱重分析儀(TGA)、紅外光譜儀(FTIR)和廣角X射線衍射儀(WAXD對WF的熱穩(wěn)定性、組成和結晶度進行分析，通過正交實驗，得出一組最優(yōu)的工藝條件。2.復合材料的制備工藝及性能分析：用哈克混煉機制備WF/iPP復合材

2、料；用偏光顯微鏡(POM)差示掃描量熱儀(DSC)及WAXD分析WF含量、WF表面處理、等溫結晶溫度、降溫速率對iPP結晶形態(tài)、結晶度等的影響；用TGA分析WF的加入對復合材料熱穩(wěn)定性的影響；用Avrami方程和Caze方程描述復合材料的結晶動力學；用Kissinger方法計算復合材料的結晶活化能。通過以上實驗和分析，得出的結論主要有：1.采取酸煮一堿處理一漂白一堿處理一漂白的工藝順序，其中堿濃度分別為7.5%12.5%,堿處理溫度均為130C時提取得到的WF的.【英文摘要】Crystallizationbehaviorhasagreatinflueneeonthemeehaniealprop

3、ertiesofpolymermatrix.Inthispaper,watermelonvinewasehosenasrawmaterial.AndWatermelonvinefiber(WF)wasextractedasreinforcingmaterialtoprepareWF/propylene(iPP)composites.Then,theeffectsofWFoncrystallizationofWF/iPPcompositeswereinvestigated.Themainworkincludedinthisstudyisasfollowing:1.Extractionproces

4、sesandpropertiesofWF:Diluteacidsolutionswereusedtodissolvenon-cellulosesoas.【關鍵詞】西瓜藤纖維(WF)提取WF/iPP復合材料結晶形態(tài)結晶動力學【英文關鍵詞】Watermelonvinefiber(WF)ExtractionWF/iPPcompositesCrystalmorphologyCrystallizationkinetics【目錄】西瓜藤纖維(WF/iPP復合材料的制備及結晶行為研究摘要4-5Abstract5-6圖和附表清單10-12符號說明12- 131緒論13-251.1研究背景131.2植物纖維13

5、- 151.2.1化學組成13-141.2.2纖維提取14-151.3植物纖維/熱塑性塑料復合材料15-181.3.1植物纖維/熱塑性塑料復合材料的概念151.3.2植物纖維/熱塑性塑料復合工藝的研究現(xiàn)狀15-181.4基體材料18-201.4.1聚丙烯的性質(zhì)及存在的問題181.4.2聚丙烯材料的研究現(xiàn)狀18-201.5聚合物及復合材料的結晶行為20-231.5.1聚丙烯及其復合材料的多晶現(xiàn)象20-221.5.2結晶動力學理論22-231.6本課題研究的主要內(nèi)容23-252西瓜藤纖維(WF)的提取工藝及性能分析25-372.1引言252.2實驗部分25-292.2.1實驗原料及試劑25222實

6、驗設備25-26223實驗過程26-282.2.4實驗表征28-292.3結果與討論29-362.3.1熱穩(wěn)定性分析29-312.3.2組成成分分析31-322.3.3結晶度分析32-332.3.4正交實驗33-362.4本章小結36-373WF/iPP復合材料的結晶及熔融行為37-583.1引言373.2實驗部分37-413.2.1實驗原料373.2.2WF表面處理37- 383.2.3WF/iPP復合材料制備383.2.4實驗表征38- 413.3結果與討論41-573.3.1結晶形態(tài)41-493.3.2熔融行為49-523.3.3晶相結構52-533.3.4結晶度和B-iPP的相對含量53-563.3.5熱穩(wěn)定性56-573.4本章小結57- 584WF/iPP復合材料的結晶動力學58-754.1引言58- 594.2實驗部分594.2.1實驗原料及樣品制備594.2.2實驗表征594.3結果與討論59-734.3.1等溫結晶動力學59-6