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不同无机粉体在 PE 木塑复合材料中的应用研究

来源:江西奥特     发布日期:2019-07-12   |    加入收藏

江西奥特科技有限公司分别采用碳酸钙、硅灰石和滑石粉3种不同无机粉体对PE木塑复合材料进行填充改性,考察了不同无机粉体对制备的木塑复合材料的力学性能、密度和吸水率的影响,为木塑复合材料制品的设计、生产和应用提供重要参考。

          滑石粉 c:AT-1500 d:AT-2000 

不同种无机粉体SEM照片

 

上图为不同品种无机粉体的SEM照片,放大倍数均为5000倍。从图可以看出,碳酸钙CC-0023CC-0026均呈不规则立方体状结构,CC-0026的粒径要比CC-0023小。滑石粉AT-1500AT-2000均呈层状、片状结构,AT-2000的粒径要比AT-1500小。硅灰石粉AT-0023AT-0026均呈针状、块状结构,AT-0026的粒径要比AT-0023小。 

上图PE木塑复合材料中添加不同品种无机粉体(碳酸钙、滑石粉、硅灰石粉)后的弯曲强度。可以看出,随着无机粉体含量的逐渐增大,PE木塑复合材料的弯曲强度呈先上升后下降趋势。在不同无机粉体的相同添加份数下,硅灰石的弯曲强度最大,其次是滑石粉,再次是碳酸钙。在同种无机粉体填充的情况下,粒径较小的无机粉体对PE木塑复合材料的弯曲强度有较大贡献,这是因为粒径细的无机粉体正好可以填充在木粉粒子间的间隙中,从而提高了PE木塑复合材料的密度,PE木塑复合材料的应力得到增加,弯曲强度得到提升。

从图中可以看出,随着无机粉体含量的逐渐增大,PE木塑复合材料的冲击强度呈先上升后下降趋势;在不同无机粉体相同填充量的情况时,滑石粉AT2000的冲击强度最大,其次是硅灰石AT-0023AT-0026,碳酸钙CC-003、CC-0026稍差,这是由于滑石粉呈片状结构,硅灰石呈针状结构,这种晶型结构对提高材料的冲击性能有很大帮助;其中AT-2000的冲击强度大于AT-1500,这表明滑石粉的硅含量对材料的力学性能有影响,硅含量越大,补强力学性能越好;在同种无机粉体填充的情况下,粒径小的无机粉体填充的PE木塑复合材料其冲击强度要大。

从图中可以看出,随着无机粉体含量的逐渐增大,PE木塑复合材料的密度逐渐增大;在不同无机粉体填充情况下相同,碳酸钙CC-0023CC-0026填充的PE木塑复合材料的密度较大,这是由于碳酸钙呈不规则立方体状结构结构,更易填充在木粉粒子间的间隙中,从而提高了PE木塑复合材料的密度;在同种无机粉体填充的情况下,无机粉体的粒径越细填充的PE木塑复合材料的密度越大。

从图中可以看出,随着无机粉体含量的逐渐增加,PE木塑复合材料的24h吸水率逐渐降低,这是由于木粉的吸水率大于无机粉体,随着无机粉体含量的增加,木粉相对含量减少,吸水率也随着降低;其中在不同无机粉体相同的添加份数下,硅灰石填充在PE木塑复合材料的吸水率最低,最有利于提高PE木塑复合材料的耐水性能,其次是滑石粉,再次是碳酸钙。

从图中可以看出,随着无机粉体含量的逐渐增大,PE木塑复合材料的肖氏硬度逐渐增大;在不同无机粉体相同添加量时,硅灰石填充的PE木塑复合材料的硬度最大,其次是碳酸钙,滑石粉硬度最小,这是由于无机粉体本身的硬度对复合材料的硬度有很大的影响。此外还可以发现,在同种无机粉体填充的情况下,无机粉体的粒径越细填充的PE木塑复合材料的硬度越大。

从图可以看出,随着无机粉体含量的逐渐增大,PE木塑复合材料的线性热膨胀系数逐渐降低;在不同无机粉体填充时,硅灰石填充的PE木塑复合材料的线性热膨胀系数最小,其次是滑石粉,碳酸钙线性热膨胀系数最大。这是由于随着无机粉体含量的增加,木粉相对含量减少,木粉线性热膨胀系数比无机粉体大,所以表现出线性热膨胀系数降低的趋势。

1.随着无机粉体添加量的逐渐增大,PE木塑复合材料的冲击强度和弯曲强度均表现出先上升后下降趋势;硅灰石在提高PE木塑复合材料的弯曲强度方面最具优势,而滑石粉在提高PE木塑复合材料冲击强度方面表现最佳;PE木塑复合材料的密度和硬度均呈现逐渐增大的趋势,PE木塑复合材料的24h吸水率和线性热膨胀系数均逐渐降低;
    2.与其他2种填料相比,碳酸钙填充PE木塑复合材料的密度相对较大,硅灰石填充PE木塑复合材料的硬度最大,同时最有利于降低PE木塑复合材料的吸水率和线性热膨胀系数。

 

 

 

 
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