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聚丙烯/秸稈粉塑木改性防輻射材料

發布日期：2021-09-06 瀏覽次數：1269

核心提示：基于農作物秸稈粉(CSF)和聚合物的塑木復合材料(WPC)結合了植物纖維和高分子材料的優點，可廣泛應用于包裝、運輸、建筑、家具制造、汽車及室內裝飾等領域。由于CSF與聚合物的熱力學不相容，通常需要加入接枝聚合物作為增容劑或對CSF表面進行化學改性才能獲得綜合性能良好的WPC，然而，增容劑的接枝率限制了WPC綜合性能的進一步提高，另外CSF表面化學改性使用大量有機溶劑，不符合綠色可持續發展要求。

基于農作物秸稈粉(CSF)和聚合物的塑木復合材料(WPC)結合了植物纖維和高分子材料的優點，可廣泛應用于包裝、運輸、建筑、家具制造、汽車及室內裝飾等領域。由于CSF與聚合物的熱力學不相容，通常需要加入接枝聚合物作為增容劑或對CSF表面進行化學改性才能獲得綜合性能良好的WPC，然而，增容劑的接枝率限制了WPC綜合性能的進一步提高，另外CSF表面化學改性使用大量有機溶劑，不符合綠色可持續發展要求。

作為一種綠色和高效的加工技術，輻射加工在室溫下進行，且不存在任何污染和副產品，通過電子束直接輻射改性，改善了聚乙烯/CSF塑木復合材料的綜合性能。作為在汽車等高端領域應用越來越廣泛的聚丙烯(PP)塑木復合材料，科研人員通過輻射加工改善其綜合性能的研究具有重要的科學和應用價值。通過在PP/CSF復合材料中加入多官能團單體作為輻射敏化劑，研究電子束敏化輻射對PP/CSF復合材料力學性能、吸水性能、熱性能和斷面微觀結構的影響，并對電子束敏化輻射改性PP/CSF復合材料的機理進行了初步探索。

其效果如下：

(1)電子束敏化輻射能改善PP/CSF復合材料的力學性能、吸水性能、熱穩定性和界面相容性。

(2)隨著多官能團單體TMPTMA用量的增加，電子束敏化輻射改性PP/CSF復合材料的拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度和界面相容性得到提高，吸水率逐漸降低，熱穩定性稍有提高，熔融溫度稍下降；隨著輻射劑量的增大，含TMPTMA的PP/CSF復合材料的拉伸強度、彎曲強度和界面相容性先提高后降低，吸水性逐漸降低，熱穩定性稍有提高，熔融溫度逐漸下降，沖擊強度逐漸降低。

(3)TMPTMA的加入，可促使PP/CSF復合材料發生輻射誘導接枝支化和交聯反應，從而改善了PP/CSF復合材料的力學性能和界面相容性，但過度的交聯以及高劑量輻射誘導的降解會降低PP/CSF復合材料的綜合性能。

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