冻融循环老化降低竹粉/聚丙烯发泡复合材料性能

摘要：

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。

关键词：复合材料、聚丙烯、傅里叶红外光谱、竹粉、冻融循环、老化

分类号：TS69;TQ325.1+4(木材加工工业、家具制造工业)

资助基金：国家十二科技支撑课题“功能性竹藤基新材料制造技术研究”2012BAD54G01

在线出版日期：2014-06-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：285-292