表面改性纳米SiO2增强木质纤维/聚氯乙烯复合材料性能

       摘要: SiO2粒子经偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)表面改性后,与木质纤维、聚氯乙烯(PVC)及其它助剂通过熔融混炼制备改性 SiO2-木质纤维/PVC复合材料,用 FTIR、SEM和同步热分析仪(STA)对 SiO2粒子和SiO2-木质纤维/PVC复合材料的结构与性能进行测试与表征.FTIR 分析表明,SiO2粒子表面接枝了 KH550的特征官能团,KH550成功地接枝到 SiO2粒子表面;SEM分析表明,改性纳米 SiO2粒子能在木质纤维/PVC复合材料中均匀分散,其粒径在100 nm左右;添加改性的SiO2粒子后,木质纤维和PVC结合更加紧密,孔洞间隙减少.纳米 SiO2质量分别占木质纤维质量的10%、8%和10%时,SiO2-木质纤维/PVC复合材料的弹性模量、拉伸强度、冲击强度分别达到最优值4.66 GPa、31.12 MPa和4.11 kJ/m2,与未添加 SiO2的复合材料相比分别提高了50.29%、28.91%和16.65%.

作者:
谭林朋 袁光明 罗卫华 胡云楚 牟明明 陈世尧
单位:
中南林业科技大学 材料科学与工程学院,长沙,410004 中南林业科技大学 材料科学与工程学院,长沙410004;"木竹资源高效利用"湖南省高校2011协同创新中心,长沙410004
出处:
《复合材料学报》
刊期:
2018年第35卷第3期
基金:
国家林业公益性行业科研专项资助项目(201504503) 国家自然科学基金(31770606) 湖南省科技重大专项(2017NK1010)

表面改性纳米SiO2增强木质纤维/聚氯乙烯复合材料性能

摘要: SiO2粒子经偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)表面改性后,与木质纤维、聚氯乙烯(PVC)及其它助剂通过熔融混炼制备改性 SiO2-木质纤维/PVC复合材料,用 FTIR、SEM和同步热分析仪(STA)对 SiO2粒子和SiO2-木质纤维/PVC复合材料的结构与性能进行测试与表征.FTIR 分析表明,SiO2粒子表面接枝了 KH550的特征官能团,KH550成功地接枝到 SiO2粒子表面;SEM分析表明,改性纳米 SiO2粒子能在木质纤维/PVC复合材料中均匀分散,其粒径在100 nm左右;添加改性的SiO2粒子后,木质纤维和PVC结合更加紧密,孔洞间隙减少.纳米 SiO2质量分别占木质纤维质量的10%、8%和10%时,SiO2-木质纤维/PVC复合材料的弹性模量、拉伸强度、冲击强度分别达到最优值4.66 GPa、31.12 MPa和4.11 kJ/m2,与未添加 SiO2的复合材料相比分别提高了50.29%、28.91%和16.65%.

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