导　　师： 瞿金平

授予学位： 博士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 植物纤维复合材料是一种绿色环保材料,传统基于剪切流变的螺杆加工设备,对植物纤维混合分散效果不佳,在强剪切力作用下,植物纤维容易发生断裂和热降解,降低复合材料的性能;另外,植物纤维复合材料的熔体流动性往往比较差,传统的注塑成型加工难度比较大,而对物料流动性要求较低的模压成型工艺则有自动化程度低,制品尺寸不稳定的缺点,这些都大大限制了该材料的应用范围。本文首次提出植物纤维填充体系拉伸流变连续塑化模压成型方法,并研制了偏心转子连续塑化模压成型设备。物料在塑化输运过程中,在定子容腔发生由大到小再由小到大的周期性变化,从而使得物料在偏心转子挤出机中经历周期性的“压缩-释放”过程,完成植物纤维复合材料体积拉伸形变作用下的塑化熔融输运。根据模压成型过程建立料坯模压成型充模过程和保压冷却过程的数学模型,推导料坯在模压成型过程中的流场分布和保压过程中的温度变化趋势,为后期的模压成型提供了理论基础。通过偏心转子挤出机制备的聚乳酸（PLA）/竹纤维（BF）复合材料与传统双螺杆挤出机制备相对比,根据微观形貌观察,竹纤维在拉伸流场中能够均匀分散,大大提高了材料的力学性能;拉伸流场能够有效的提高复合材料的结晶性能,在2θ=16.5°和19.0°出现两个尖锐的结晶峰,分别对应（110）（200）（203）α晶面的衍射峰,另外,纯PLA和PLA/BF复合材料均在2θ=31.0°出现一个明显的（023）β晶面的衍射峰,促进β晶的形成;通过对复合材料热稳定性分析,可以看到随着竹纤维含量增加,在剪切流场中,复合材料T5%,T50%和Tmax下降幅度远远高于拉伸流场,复合材料的吸水性是竹纤维含量和加工流场共同决定的。在拉伸流场中,竹纤维排列紧密,PLA对竹纤维形成保护,阻碍水分子的进入。采用偏心转子挤出机制备�

关 键 词： 偏心转子挤出机 体积拉伸形变 植物纤维 模压 分散

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