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表面處理對劍麻纖維增強聚丙烯復合材料力學性能的影響

放大字體  縮小字體 發布日期:2014-10-09  來源:復材應用技術網  瀏覽次數:24


       為提高劍麻纖維和聚丙烯基體界面的粘合性,對劍麻纖維的幾種表面改性方法進行了試驗研究。用電鏡、紅外光譜儀和X射線衍射儀對劍麻纖維表面進行了表征,觀察改性后纖維表面的變化,測定了復合材料的拉伸、彎曲和沖擊等力學性能。結果表明:表面處理能有效提高劍麻纖維和聚丙烯基體界面的粘合性,從而提高復合材料的力學性能:但此復合材料性能還達不到實際使用要求。

       近年來,由于全球能源和環境問題日益突出,采用自然界豐富的天然植物纖維替代傳統纖維增強樹脂基復合材料逐漸受到人們的關注,生態復合材料(eco-co mpo sites)的概念應運而生,天然纖維主要是大麻、亞麻劍麻和苧麻等。與傳統復合材料相比,生態復合材料可生物降解和循環利用,在環境協調性和生態學方面都具有相對優勢。其中,劍麻具有密度小、比強度和比模量高、價格低廉等優點,價格不到玻璃纖維的一半,只有碳纖維的11 20左右,在制備車身內飾復合材料方面具有很大的應用前景。

       有關劍麻纖維/樹脂基復合材料的研究表明,目前,劍麻纖維在使用中還存在一些不足,例如劍麻纖維中存在大量羥基,具有親水性,而大部分聚合物具有憎水性,不利于纖維與樹脂基體的界面粘結。因此在制備復合材料時需要首先對纖維表面進行改性,以除去纖維中的果膠、半纖維素和一些低分子雜質,從而增強其與基體之間的粘合性。國內對劍麻纖維復合材料的研究起步較晚。從1993年開始對劍麻纖維的形態、結構、熱行為和拉伸性能分別作了較深入的研究¨“”,后來在此基礎上,又對劍麻纖維樹脂基復合材料進行了多方面的研究。作者為解決劍麻纖維的上述缺點嘗試了幾種表面處理方法,以期通過表面處理改善纖維與基體的粘合性,提高復合材料的綜合性能。

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