剑麻纤维填充聚丙烯复合材料性能研究

来源 :华东交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jimchenstong
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随着环境问题,社会资源短缺问题的日益突出,天然纤维填充聚合物基复合材料受到了越来越多研究者的关注,其应用领域也越来越广泛。本课题以剑麻纤维为填充材料,聚丙烯为基体材料,NaOH碱液、马来酸酐、乙酸酐为表面处理剂,通过热压成型的方式制备出了性能优良、环境友好的剑麻纤维/聚丙烯复合材料,并研究了纤维表面处理、复合材料的加工工艺对剑麻纤维、剑麻纤维/聚丙烯复合材料性能的影响,得出了以下结论:1)对剑麻纤维/聚丙烯复合材料的热压成型参数(热压温度、压力、时间)进行探讨,得出了复合材料最佳的热压成型温度为175℃,压力为9MPa,时间为30min。2)对改性剑麻纤维进行微观形貌观察、接触角实验和吸水率实验,结果表明经过NaOH碱液、马来酸酐、乙酸酐处理的剑麻纤维表面变得粗糙,亲水性下降,极性降低。3)对不同表面处理方法的剑麻纤维/聚丙烯复合材料进行力学性能测试和复合材料冲击断面SEM分析,结果表明,表面处理过程能够改善剑麻纤维与PP基体之间的界面粘结性,使复合材料的拉伸、弯曲、冲击强度都有一定的增加,且经过NaOH碱液处理后再用马来酸酐处理的剑麻纤维合成复合材料力学性能要优于经过NaOH碱液处理后再用乙酸酐处理的剑麻纤维合成的复合材料力学的性能,而只用NaOH碱液处理的剑麻纤维合成的复合材料性能最差。4)对不同纤维填充量,不同纤维长度的改性剑麻纤维/聚丙烯复合材料进行力学性能测试发现,当纤维填充量在0~25%之间时,复合材料力学性能随着纤维填充量的增加而提高,且当纤维填充量在5%~35%时,纤维长在2~10mm时,复合材料的力学性能能得到很好的提高。5)对剑麻纤维/聚丙烯复合材料进行熔融指数测试,结果表明,剑麻纤维/聚丙烯复合材料的熔融指数随着纤维填充量、纤维长度的增加而下降,且发现,经过表面处理之后的剑麻纤维合成的复合材料的熔融指数,较未表面处理的剑麻纤维合成的复合材料的熔融指数,下降的更明显。
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