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研究表明，木粉填充型塑料的流变性、硬度、拉伸强度、耐水性能最好；

邵氏硬度达到60.5，拉伸强度的为9.69Mpa。

24小时后的吸水率为26.1％。

麦秆粉填充型塑料的冲击强度最好，冲击强度达到8.580KJ/m2。

结果说明木纤维具有较高的机械强度，通过增溶剂的作用，其与聚合物基体形成了较好的结合，使复合材料的拉伸强度、冲击强度及硬度均比采用麦秆粉和玉米杆粉制备的填充型塑料要高。

关键词：

植物纤维玉米淀粉MA-g-EVA力学性能

ABSTRACT

Thisstudyrespectivelywithwheatstrawpowder,cornstalkpowder,woodpowderfilledintotheplantfiberdegradableplasticmatrix,plasticizer,solubilizeradjuvantpreparationfilledplastic.Inthispaper,severalkindsofplantfiberfilledplasticrheologicalproperties,mechanicalpropertiesandwaterabsorptioneffect.Researchshowsthat,thewoodpowderfilledplasticrheologicalproperties,hardness,tensilestrength,waterresistanceperformanceofthebest;

Rockwellhardnessreaches60.5,thetensilestrengthof9.69Mpa.24hoursafterthewaterabsorptionrateof26.1%.Strawpowderfilledplasticimpactstrengthimpactstrengthbetter,reach8.580KJ/m2.Resultsshowthatthewoodfiberhashighmechanicalstrength,throughincreasingtheroleofsolvent,andthepolymermatrixformedabettercombinationof,sothatthetensilestrength,impactstrengthandhardnesscomparedwithwheatstrawpowderandmaizestalkpowderpreparationofhighfilledplastic.

KEYWORDS：

PlantfiberCornstarchMA-g-EVAMechanicalproperties

目录

摘要：

I

ABSTRACT：

II

1.前言1

1.1植物纤维填充型塑料的研究现状1

1.2植物纤维填充型塑料存在的问题1

第二章：

实验部分1

2.1主要原料：

1

2.2实验仪器及设备2

2.3实验配方2

2.4工艺过程2

2.4.1原材料的制备2

2.4.2力学性能的测试3

2.4.3耐水性能测试4

第三章结果与讨论4

3.1不同种类植物纤维填充塑料流变性的比较4

3.2不同种类植物纤维填充塑料抗冲击性能的比较5

3.3不同种类植物纤维填充塑料拉伸强度的比较5

3.4不同种类植物纤维填充塑料硬度的比较5

3.5不同种类植物纤维填充塑料吸水性的比较6

第四章：

结论6

参考文献7

致谢8

1.前言

随着人们对资源环境意识的提高,已经认识到环境保护资源节约是人类能够进行可持续发展必须遵循的原则,是科学发展观的必然要求，然而塑料制品在生活的各个领域得到了广泛的利用，由此而产生的大量的难以降解的废弃物给环境带来的白色污染问题，也越来越受到人们的重视。

日益严重的环境问题和资源短缺的加剧使得采用植物纤维和塑料合成的新型复合材迫在眉睫，该技术符合资源节约环境保护的理念。

植物纤维来源丰富,价格低廉,植物纤维填充改性塑料加工时能耗少,对加工设备的损耗小,有利于加工过程中能源的节约将植物纤维填充到塑料中可在一定程度上实现塑料的可降解性,能够减少塑料的大量使用给环境带来的压力,同时为改善人们的生产生活提供一种全新的材料。

［1］

1.1植物纤维填充型塑料的研究现状

目前，人们在植物纤维填充型塑料研究中所用的植物纤维，是由生物细胞或者新陈代谢产物构成的天然有机高分子材料，主要包括木材、竹藤材、灌木、芦苇等各种草类、农作物秸秆，一级各种农林加工剩余物等［2］。

随着对其研究的不断深入，植物填充型塑料的高性能、可降解的技术已逐步被人们所掌握，植物纤维填充型塑料必将在生产生活的各个领域得到更加广泛的应用。

植物纤维具有长径比大、比强度高、比表面积大、密度低、硬度低、价廉、对设备磨损小及可再生性和可生物降解等优点［3］。

MA-g-EVA可以降低复合材料的结晶度，提高柔韧性和抗冲击性。

不同种类植物纤维制作的生物复合材料在生物医药、组织工程、可降解材料等领域有着广阔的应用前景[4,5]。

1.2植物纤维填充型塑料存在的问题

植物纤维由纤维素、半纤维素、木质素及各种抽提物组成，是一种不均匀的各向异性材料，界面特性十分复杂，其主要成分纤维素、半纤维素和木质素等含有大量的极性羟基和酚羟基官能团，使得其表面表现出很强的化学极性，导致植物纤维、生物降解塑料基材间界面交联固化性差，微观上呈非均匀体系，两相存在十分清晰的界面，黏结力差。

这使得应力在界面不能有效地传递，所制生物降解复合材料的冲击强度和拉伸强度会显著降低，从而影响复合材料的综合性能［6,7］

2.实验部分

表2-1实验使用的原料

原料

种类

产地

麦秆粉

玉米秆粉

木粉

填料

徐州市方圆饲料科技有限公司

玉米淀粉

基体

徐州市团结工贸有限公司

聚乙烯醇

1799，北京有机化工厂

甘油

增塑剂

天津市福晨化学试剂厂

聚乙二醇

西陇化工股份有限公司

MA-g-EVA

增容剂

自制

2.2实验仪器及设备

表2-1实验仪器及设备

实验仪器及设备

设备厂家

XSS--300转矩流变仪

上海科创橡塑机械有限公司

X（S）K-160开放式高温塑炼机

无锡市第一橡塑机械有限公司

QL-25平板硫化机

真空干燥箱

上海贺德实验设备有限公司

万能制样机

吉林省泰和试验机有限公司

高铁数位冲击试验机

高铁检测仪器有限公司

邵氏硬度计

英国

电子分析天平JA31002

上海升隆电子科技有限公司

2.3实验配方

表2-2不同种类植物纤维塑料配方

配方一

配方二

配方三

25

玉米秆份

18

2

5

2.4工艺过程

2.4.1原材料的制备

（1）麦秆粉的制备

将麦秆粉、玉米秆粉、木粉经30目筛子过筛后，用真空干燥箱（DZF-6210）干燥24h，准备实验时使用。

图2-1加料顺序图

（2）复合材料共混物的制备

将每份配方按照图2-1的顺序进行加料（甘油是较好的相容剂，将各物料依次加入甘油中，能较好的均匀混合），打开转矩流变仪电源及电子计算机，对转矩流变仪进行预热升温（一、二、三区温度都设置为160℃），设置转子转速为30r/min，并设置好文件名，待温度达到预定温度后，把加料槽装于混合器上，摇起压块，将称取好的物料加入料口，缓慢加入混合器，并轻转放下压块，物料放入混合器后，对其预热10min，继续点击“记录开始”，当物料在混合器内均匀混合约10min后，记录操作页面的数据（要记下物料在混合器内混合的总时间、最大扭矩及所使用时间、最小扭矩及使用时间），点击“停止记录”，将混合器打开，迅速取出混合好的物料，趁热用剪刀将大的块状物料剪碎，使用钢刷清理混合器及压块，使其表面光滑（如果清理不干净或者不清理，下次实验取出物料时，压块会被塞住，摇杆摇不上来），关闭计算机与转矩流变仪，以备下次使用。

（3）复合材料试片的制备

打开平板硫化机、开放式炼塑机电源，设置开放式炼塑机的前、后辊温度为130℃，平板硫化机上下模的温度为180℃，仔细检查机器各部件是否紧固或损坏，如有松动，将其拧紧，调节左右辊距一致以免损伤辊筒或轴承，减小辊距时应注意防止两辊筒因相碰撞而擦伤辊面，待开炼机达到设定温度后，将混合物放入辊筒间进行预热10min，预热后，开机，混炼，混炼2～3min后，取出片材，迅速使用重物将其压平（将待用的片材冷却后装入密封袋，因为塑料具有较强的吸水性），用剪刀将片材剪成与模具型腔尺寸相符的片材，待平板硫化机上下模具达到设定温度后，取出模具，将剪好的片材放入模具型腔中（片材应该均匀的分布在模具型腔中，否则压出的板材会出现缺料或者部份溢出的现象），物料填好模具型腔后，将模具放入平板硫化机中预热10min，预热后对其模具进行保压（同时应该先排气）300s，保压完成后，对其冷却（当上下模具达到80~100的时候冷却完成），用铁钩取出模具，防止压伤手，开模遇有制品粘模现象，用起子撬开模具，取出板材后立即用重物对板材施加压力，使其压平，实验结束后切断电源，打扫卫生。

（4）测试样条的制备

打开万能制样机电源，量出板材的规格为123×

123mm，使用电锯分别切割出尺寸为115×

10mm的样条。

将切好的样条使用密封袋保存。

2.4.2力学性能的测试

（1）抗冲击性能

高铁数位冲击试验机就是人们常说的摆锤式冲击试验机，是将试样放在冲击机上规定位置，使摆锤自由落下，打击简支梁试样的中央，试样断裂时单位面积或单位宽度所消耗的冲击功即冲击强度。

打开数位冲击试验机电源，将规格为80×

10mm的试样，放在试样机规定的位置，将摆锤悬起固定在有一定角度的高度，量出样条的精确宽度和厚度尺寸，将尺寸输进数位冲击试验机，点击“test”按钮，三秒后，摆锤自由落下打击样条的中央，样条断裂后，记录显示的冲击强度。

（2）拉伸强度测试

打开拉伸试验机电源开关，三相自藕变压器，压缩机等，启动计算机系统电源（显示器、主机），在每个试样（规格115×

10mm）中间平行线部分做标线，示明标距。

此标线应对测试结果没有影响。

每个试样中部距离标距每端5mm以内测量宽度（精确至±

0.1mm）和厚度（精确至±

0.2mm），记录每个试样宽度和厚度的最大