木塑复合材料(WPC)是一类新型绿色环保材料,其产品主要用作天然木材的替代品,近年来受到广泛重视[1]。生产木塑复合材料的主要原料是植物纤维和废旧塑料,由于植物纤维是含有大量羟基的极性物质,而塑料(如PE、PP)是典型的非极性物质,因此,它们之间难以相容,必须加入增容剂(如MAPE、MAPP)来改善界面相容性[2-4]。但是,现有的相关研究都是在保持植物纤维和塑料(不包括增容剂)含量不变的情况下,通过额外加入增容剂来考察其对木塑复合材料力学性能的影响。由于MAPE、MAPP也是塑料,因此额外加入增容剂会改变WPC中的木粉与塑料的比例,结果使WPC力学性能随相容剂含量变化的影响因素变得十分复杂,这对于弄清相容剂对WPC力学性能的真实影响不利。与文献报道的一般研究方法不同,文章是在塑料基体中HDPE和MAPE总含量一定的条件下,改变塑料基体中MAPE/HDPE的比例,研究塑料基体中MAPE/HDPE比变化(即MAPE含量变化)对木塑复合材料力学性能的影响,结果观察到与一般研究方法有所不同的影响规律。1实验部分1.1主要原料与试剂杨木粉:250m,浙江省临安明珠竹木粉厂;HDPE:5000S,扬子石油化工股份有限公司;MAPE:接枝率0.7%,自制。1.2主要仪器与设备高速混合机:SRL-Z10,江苏联冠科技有限公司;平行双螺杆挤出机:SHJ-36,南京杰恩特机电有限公司;注塑机:TY-400S,杭州大禹机械有限公司;简支梁冲击试验仪:XJJ-5,承德大华试验机有限公司;万能材料试验机:AGS-10KNJ,日本岛津;扫描电子显微镜:S-3000,日本日立株式会社。1.3木塑复合材料的制备将一定量的干木粉、HDPE/MAPE共混物(塑料基体)放入混合机中混合均匀,用平行双螺杆挤出机塑化、造粒,然后用注塑机注塑成型,制得木塑复合材料样条,配方如表1所示。表1木塑复合材料配方表木粉质量含量/%塑料质量基体含量/%塑料基体中MAPE质量含量/%0100109020803070406050500,4,8,12,16,20,40,60,80,1001.4塑料基体和木塑复合材料的力学性能测试按GB/T1040-1992测定分别测定材料的拉伸强度;按GB/T1043-1993测定材料的缺口冲击强度。1.5WPC扫描电镜(SEM)表征将干燥过的样条经液氮脆断,断面经真空镀金后,用扫描电镜进行观察,电镜加速电压为20kV。2结果与讨论2.1塑料基体中MAPE含量对WPC力学性能的影响2.1.1塑料基体中MAPE含量对WPC拉伸强度的影响在木粉质量含量分别为0%、10%、20%、30%、40%、50%的条件下,塑料基体中MAPE含量对WPC拉伸强度的影响如图1所示。图1中木粉质量含量为0%的曲线实际上是塑料基体的拉伸强度曲线。由图1可见,当木粉质量含量为0%(即为塑料基体)时,随着MAPE含量增加,拉伸强度无显著变化,这是因为MAPE的拉伸强度与HDPE的拉伸强度基本相等。但在塑料基体中加入木粉后所制得的WPC的拉伸强度则会随着MAPE的含量增加而发生显著变化。图1表明:当塑料基体中MAPE质量含量为0%(即塑料基体为不含MAPE的纯HDPE)时,加入木粉后制得的WPC拉伸强度低于塑料基体。这是由于WPC中不含增容剂MAPE,木粉与塑料难以相容,导致材料力学性能降低。图1还表明:当塑料基体中含有MAPE时,随着塑料基体中MAPE含量的增大,WPC的拉伸强度先迅速增大,然后趋于一个比较恒定的值。这是由于加入一定量的MAPE后促进了木粉与塑料基体的相容性,但是,当MAPE含量超