茶粉/聚丙烯复合材料加速老化性能

• 作者: 赵升云 陈良璧 龚新怀
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 复合材料 聚丙烯 傅里叶红外光谱 茶梗 冻融循环 加速老化
• 年，卷（期）: 2015,（12）
• 所属期刊栏目: 农产品加工工程
• 页码范围: 308-314
• 页数: 7页
• 分类号: TS69|TQ325.1
• 字数: 5391字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2015.12.042

摘要

为高值化利用茶产业剩余物资源，拓宽木塑复合材料中植物纤维来源，以废弃茶梗（tea stalk，TS）为有机填料，与聚丙烯（Polypropylene，PP）制备了TS/PP复合材料；同时为研究其户外应用和老化机制，考察了冻融循环老化对TS/PP复合材料力学性能、材色及热性能的影响，并用傅里叶红外光谱（Fourier transform infrared spectrum，FTIR）、扫描电镜（scanning electronic microscopy，SEM）等分析了复合材料的化学结构、表面形貌及老化机制。结果表明：在经历12次冻融循环老化后，复合材料的弯曲强度、缺口冲击强度、弯曲模量及硬度值保留率分别为28.9%、40.1%、34.5%和86.5%，复合材料的亮度变化值（?L*）、红绿轴色品指数变化值（?a*）、黄蓝轴色品指数变化值（?b*）及色差值?E分别为16.41、2.80、9.03和18.93；复合材料维卡软化点（vicat softing point，VSP）下降了2.9℃，茶粉组分的最快热降解温度降低了4℃；茶粉中木素苯环结构红外吸收峰强度减弱甚至消失，表明在冻融循环老化中茶粉中木素成分发生了降解。SEM显示随冻融循环次数增加，TS/PP 复合材料表面裂纹数量增多，裂纹深度和宽度增大，甚至出现交叉裂纹。该研究结果可为进一步探索茶塑复合材料制备及老化规律，提供试验数据和理论参考。