漢麻纖維增強聚丙烯復(fù)合材料VOC釋放及性能研究.pdf

1、本課題采用非織造工藝和熱壓工藝制備了漢麻增強聚丙烯（漢麻/PP）復(fù)合材料，并且采用熱重質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)(TG-MS)研究了漢麻纖維及聚丙烯纖維的熱解行為，并據(jù)此分析了漢麻/PP復(fù)合材料中VOC的來源。采用偶聯(lián)劑、熱處理、聚乙烯醇(PVA)及尿素改性對漢麻/PP復(fù)合材料VOC釋放以及力學(xué)性能優(yōu)化作了研究，然后針對選出的較優(yōu)工藝采用多指標(biāo)優(yōu)化實驗得出了優(yōu)化改性工藝，并且研究了優(yōu)化工藝對復(fù)合材料力學(xué)、熱學(xué)、VOC釋放以及界面性能的影響。
　

2、　漢麻纖維以及聚丙烯纖維TG-MS測試結(jié)果表明:漢麻纖維中VOC釋放主要來源于脂肪族化合物，溫度對其VOC釋放有很大影響，隨著溫度的升高，漢麻纖維VOC釋放量逐漸降低。在復(fù)合材料制作溫度區(qū)間內(nèi)聚丙烯有較好的熱穩(wěn)定性并且VOC釋放量較少，聚丙烯的主要熱分解發(fā)生在200℃～400℃區(qū)間內(nèi)，其VOC釋放主要是由于自身的熱解。漢麻/PP復(fù)合材料中的VOC主要來源于漢麻纖維。
　　漢麻/PP復(fù)合材料VOC釋放及力學(xué)性能優(yōu)化研究結(jié)果表明:改性

3、后的復(fù)合材料力學(xué)性能相較未改性都出現(xiàn)了不同程度的提升，并且對于材料的彎曲性能以及剪切性能，PVA改性后的材料都獲得了最優(yōu)。改性后復(fù)合材料的VOC總釋放量相較未改性都出現(xiàn)了降低，其中尿素改性后效果最優(yōu)，復(fù)合材料界面也是影響其自身VOC釋放的一個重要因素。尿素及PVA改性后，復(fù)合材料的氣味相較未改性出現(xiàn)了降低的效果，但是熱處理以及偶聯(lián)劑處理后材料的氣味出現(xiàn)了增大。綜合復(fù)合材料VOC以及力學(xué)性能，尿素以及PVA改性效果最優(yōu)。
　　針對尿

4、素以及PVA改性以復(fù)合材料力學(xué)性能為評價指標(biāo)做了多指標(biāo)優(yōu)化，并且研究了多指標(biāo)優(yōu)化后的工藝對復(fù)合材料各項性能的影響。實驗結(jié)果表明，無論是拉伸、彎曲還是剪切性能，優(yōu)化改性后的復(fù)合材料都較未改性都得到了較為明顯的提升，同時優(yōu)化改性后復(fù)合材料的界面性能相較未改性也提到了提升。復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性與其界面強度密切相關(guān)，未改性、PVA改性和尿素改性復(fù)合材料三個階段總活化能分別為176.84KJ·mol-1、392.56KJ·mol-1和224.60K