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12.02.2020 | Original Research | Ausgabe 7/2020

Cellulose 7/2020

Hydrophobic wood flour derived from a novel p-TsOH treatment for improving interfacial compatibility of wood/HDPE composites

Zeitschrift:
Cellulose > Ausgabe 7/2020
Autoren:
Huiping Lin, Ran Li, Dehong Li, Zejie Huang, Junwu Pang, Xinxiang Zhang, Weikai Liu, Wenbin Yang
Wichtige Hinweise

Electronic supplementary material

The online version of this article (https://​doi.​org/​10.​1007/​s10570-020-03046-4) contains supplementary material, which is available to authorized users.
Huiping Lin and Ran Li: Joint first author.

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

The interfacial compatibility between wood and polymers of wood/plastic composite (WPC) has been widely investigated. However, the reported methods for improvement of interfacial compatibility almost utilized the compatibilizer. In this work, a compatibilizer-free method was applied to enhance the interfacial compatibility between wood flour (WF) and high-density polyethylene (HDPE). p-toluenesulfonic acid (p-TsOH) was used to selectively remove hemicelulose, which would significantly improve the hydrophobicity of WF. It was found that most hemicellulose (about 91%) and a small amount of lignin were solubilized from WF. The static water contact angle (WCA) of WF sheet was significantly increased from nearly 0° to 135.7°, indicating that the WF was converted from hydrophilic to hydrophobic. Scanning electron microscope (SEM) showed p-TsOH treatment of WF could effectively improve the interfacial bonding between the WF and HDPE. The composite with 50 wt% modified-WF (MWF) showed optimum mechanical properties with an increase of 33.5% and 38.7% in tensile strength and flexural strength, respectively, as compared to those of corresponding WF/HDPE composite.

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