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界面相容性是木塑复合材料研究中需要解决的关键课题,添加偶联剂是改善复合材料界面相容性的方法之一。本研究首先考察了压缩应力松弛和拉伸应力松弛在木粉/聚丙烯复合材料上的应用效果,然后研究了木粉含量、偶联剂种类及添加量、密度和制备工艺在不同温度条件下对木粉/聚丙烯复合材料的应力松弛性能的影响,以及常温条件下对复合材料物理力学性能的影响。同时,根据Eyring绝对速度反应论计算了木粉/聚丙烯复合材料的表观活化能,从而考察两者之间的结合作用。本研究得到如下结论:(1)常温条件下,压缩应力松弛和拉伸应力松弛的变化趋势基本一致。同时,随着温度的升高,木粉/聚丙烯复合材料的应力松弛加剧,这说明木粉/聚丙烯复合材料和聚丙烯都对温度较敏感。(2)木粉含量对木粉/聚丙烯复合材料的应力松弛性能有一定影响。对于未添加偶联剂的复合材料来说,木粉含量为40%时应力松弛量最小,抗弯强度和弹性模量达到最大值,同时表观活化能达到最大值,说明此时复合材料中界面相容性最佳,内部结合作用最强。(3)添加马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)和硅烷偶联剂能改善较高木粉含量(50,60%)木粉/聚丙烯复合材料的性能,明显提高在较高木粉含量下木粉/聚丙烯复合材料的表观活化能,但偶联剂的最佳用量与木粉含量、偶联剂的类型等因素有关。本研究中,室温条件下应力松弛与物理力学性能的变化趋势一致。在实验设定参数范围内,木粉含量为50%和60%时MAPP的最佳添加量均为2%,而硅烷偶联剂的最佳添加量分别为1.5%和2%。(4)木粉/聚丙烯复合材料的密度对复合材料的界面结合作用也有一定的影响。本实验设定参数范围内,随着密度的增大,木粉/聚丙烯复合材料的应力松弛速率减慢,表观活化能增大,内部结合作用增强,物理力学性能提高。对于同一密度的复合材料来说,添加2%MAPP的木粉/聚丙烯复合材料的性能优于添加1.5%MAPP的复合材料,而使用硅烷偶联剂时添加量为1.5%时复合材料的性能较佳。(5)对于“造粒热压法”制备的木粉/聚丙烯复合材料来说,添加偶联剂能降低其应力松弛速率,增大表观活化能,提高弯曲强度和弯曲模量,但过量的偶联剂会削弱这种改善作用。与“直接热压法”制备的复合材料相比,经“造粒热压法”制得的复合材料的应力松弛减缓,表观活化能较大,抗弯强度和抗弯模量较大,主要是因为造粒过程使木粉、聚丙烯和偶联剂混合更加均匀,从而提高木粉在塑料中的分散性及两者的界面相容性。(6)本研究中,木粉/聚丙烯复合材料的表观活化能在范围内2.04-18.02KJ/mol,说明实验中复合材料发生了物理应力松弛过程,该过程主要是由分子间滑移和氢键断裂引起的松弛。