茶粉/聚丙烯复合材料加速老化性能

来源：农业工程学报杂志2015年第12期北京时间：

作者：龚新怀,赵升云,陈良璧,

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。

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