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木材作为一种天然可再生的重要有机高分子材料。以其独有的视觉、触觉、听觉以及环境友好等特性,受到人们的青睐。但是木材的低强度值、易腐朽、易燃烧等一些固有缺陷严重影响了木材的广泛使用,无机纳米粒子具有小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应等,有研究表明使用无机纳米粒子对木材进行改性,可以提高其力学性能,并可以使其具备一定的阻燃性,同时有研究发现无机纳米粒子对木材复合强化效果显著,但其表现出的规律与其对应的微米级粒子并不完全相同,分析原因主要在于无机纳米粒子能否打破其固有团聚特征,在基体内实现纳米级分散。因此有必要对无机纳米粒子在木材体系中的分散机制进行研究。基于此,本文选择纳米碳酸钙、纳米二氧化硅为代表的无机纳米粒子,增强木纤维/PP复合材料,作为木材-无机纳米复合材料体系,研究纳米粒子在木质基复合材料内的分散机制。在本研究中,先对纳米粒子进行改性分散,以纳米粒子可以达到纳米级别,保持纳米粒子纳米级分散不仅可以提高其与复合材料的界面相容性,还可以保证其在木纤维/PP中的良好分散,分别用激光粒度仪、傅里叶红外光谱分析仪、热重分析仪对改性前后的无机纳米粒子进行表征,再将两种无机纳米粒子通过不同的制备工艺制备纳米粒子增强木纤维/PP复合材料,对添加纳米粒子后的复合材料通过扫描电镜表征,并对扫描电镜图像进行分析与处理,引入无机纳米粒子在聚合物基中的分散模型,推导并修正,建立纳米粒子在木纤维/PP复合材料中的分散模型,并通过X衍射表征观察其均匀分散后其结构变化,测试复合材料的力学性能及吸水率来验证分散模型的准确性。本文主要研究结论如下:(1)采用硅烷偶联剂KH570与硬脂酸复合改性纳米碳酸钙,硅烷偶联剂KH570对纳米二氧化硅进行改性。结果表明:当KH570质量分数为10%时,纳米碳酸钙的分散改性效果最优,其吸油值最小,活化值最大,改性之后的纳米碳酸钙粒径主要集中在50-70nm, FTIR结果表明改性剂KH570、硬脂酸成功接枝于纳米碳酸钙粒子表面,热重结果表明改性剂在纳米碳酸钙表面接枝量大约为10%;当KH570的质量分数为5%时,纳米二氧化硅的分散效果最优,亲油化度值最大,经过改性之后的纳米二氧化硅粒径主要分布在40-60nm,FTIR结果表明改性剂硅烷偶联剂KH570成功接枝于纳米二氧化硅表面,热重结果表明改性剂KH570在纳米二氧化硅表面接枝量大约为23%;(2)经过不同表面改性处理方法的纳米碳酸钙及不同质量分数的纳米碳酸钙分别增强木纤维/PP复合材料,结果表明:分别当KH570的质量分数为10%、纳米碳酸钙质量分数为5%时,其对复合材料的力学性能提高量最显著,对吸水率的降低效果最明显,经过推导并修正之后的纳米碳酸钙在木纤维/PP复合材料中的分散模型与本试验结果相符;(3)经过不同表面改性处理方法的纳米二氧化硅及不同质量分数的纳米二氧化硅分别增强木纤维/PP复合材料,结果表明:分别当KH570的质量分数为5%、纳米二氧化硅质量分数为3%时,其对复合材料的力学性能提高量最显著,其对吸水率的降低效果最明显,经过推导并修正之后的纳米二氧化硅在木纤维/PP复合材料中的分散模型与本试验结果相符;(4)对比不同纳米粒子及不同制备工艺对纳米粒子在木纤维/PP复合材料中分散性影响,结果表明:纳米二氧化硅在木纤维/PP的分散性明显优于纳米碳酸钙,其对复合材料的力学性能提高、对吸水性能的降低,明显优于纳米碳酸钙对复合材料的影响。