CMC_g_PMMA改性稻壳碎料_水泥复合材料的性能_韩福芹

第45卷第7期2009年7月

林

业科

学

SCIE NTI A

SI LVAE

SI NIC AE

V ol 145,N o 17Jul.,2009

CMC 2g 2PM MA 改性稻壳碎料-水泥复合材料的性能

3

韩福芹　邵　博　王清文　郭垂根　刘一星

(东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室　哈尔滨150040)

摘　要:　采用羧甲基纤维素与甲基丙烯酸甲酯的接枝共聚物(C MC 2g 2P M M A )作为改性剂对稻壳碎料进行表面处理,制成不同稻壳碎料含量的稻壳碎料-水泥复合材料(RHPC )。对RHPC 复合材料的密度、抗折性能、断面表面形貌、吸声性能、保温性能和燃烧性能进行测试和分析。结果表明:添加C MC 2g 2P M M A 可大幅度提高RHPC 复合材料的抗折强度和模量,当稻壳碎料含量为20%,C MC 2g 2P M M A 添加量为1%时,抗折强度和模量分别为未添加助剂试样的2127和2171倍;声波频率为2000H z 以下,提高稻壳碎料含量后,水泥复合材料的吸声系数明显提高,

1000H z 时,稻壳碎料含量为40%的试样的吸声系数高达0167;制备的稻壳碎料-水泥复合材料为不燃性材料,具

有良好的保温性能。

关键词:　稻壳碎料;水泥;复合材料;性能

中图分类号:T B332 文献标识码:A 文章编号:1001-7488(2009)07-0101-05

收稿日期:2008-04-18。

基金项目:生物质材料科学与技术教育部重点实验室开放基金,黑龙江省“十一五”科技攻关项目(2006G 0323-01-01)。3王清文为通讯作者。

Properties of Rice H ull P articles 2Cement Composites Modi fied by CMC 2g 2PMMA

Han Fuqin Shao Bo W ang Qingwen G uo Chuigen Liu Y ixing

(K ey Laboratory o f Bio 2Based Material Science and Technology o f Ministry o f Education ,Northeast Forestry Univer sity Harbin 150040)

Abstract :　Rice hull particle 2cement com posites (RHPC )were prepared from rice hull particles treated w ith the synthesized carboxymethylcellulose methyl methacrylate (C MC 2g 2PM M A ).The density ,flexural property ,surface topography ,acoustics property ,thermal insulation and fire retardant property of the RHPC com posites were characterized.Results indicated that the sam ples made from C MC 2g 2PM M A m odified rice hull particles had higher flexural strength and flexural m odulus.When the content of rice hull particles was 20%and the content of C MC 2g 2PM M A was 1%,the value of flexural strength and flexural m odulus of the com posites changed respectively to 2127times and 2171times of the value of the sam ple contained 20%rice hull particles only.The acoustic absorptivity of the sam ples rose w ith increasing rice hull particles content when the testing frequency was below 2000H z.The acoustic absorptivity of the sam ples w ith 40%rice hull particles was 0167at 1000H z.RHPC com posites are incombustible and well thermal insulated.K ey w ords :　rice hull particles ;cement ;com posites ;properties

随着经济的发展和人民生活水平的提高,人们

对居住面积、品质、环境的要求越来越高,对建筑材料的需求越来越大,以植物纤维为增强材料的复合型建材取得了很大的进展。自20世纪80年代起,不少发展中国家开始研究开发用木浆纤维以外的植物纤维做水泥沙浆的增强材料(沈荣熹等,2004),而用1年生植物纤维(如剑麻、椰子壳、香蕉茎、麦秸、棉花秸杆、稻草、玉米秆、高粱秆等)代替木纤维生产植物纤维水泥基复合材料,代替已广泛使用的木质水泥刨花板,在制备工艺和产品性能方面在国内外进行了较广泛的研究(T oledo et al .,2000;2003;Savastano et al .,1999;2003;李国忠等,1997;李季,2004;张洋,2000;林利民等,2002;刘彦龙等,2004;

饶久平等,2004;Sedan et al .,2008),这是提高农作物秸秆的利用价值和节约木材资源的重要途径。

由于界面相容性较差和植物纤维抽提物渗出而影响水泥固化等原因,现有植物纤维-水泥复合材料的力学强度等方面的性能相对较低。虽然利用植物纤维原料制备的热磨纤维能够赋予复合材料更好的力学性能,但是不仅原料的利用率低、成本高而且会产生废水污染,不利于植物纤维水泥基复合材料的发展和环境保护。为了探索改善植物纤维-水泥复合材料性能的方法,作者设计合成了一种高分子助剂———羧甲基纤维素-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物(C MC 2g 2PM MA )(王清文等,2007)。本文采用稻壳粉碎后得到的全部碎料作为增强和填充材料,以