苧麻纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料由于具有高強(qiáng)度和高模量等特點(diǎn)得到了人們的廣泛關(guān)注，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域日益拓展，但其廢棄物難以處理，會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害。與玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料相比，植物纖維增強(qiáng)復(fù)合材料除了具有較高的強(qiáng)度和模量外，還具有低能耗、低成本、可降解和對(duì)環(huán)境無(wú)污染等特點(diǎn)。因此，用植物纖維替代玻璃纖維制備復(fù)合材料具有重要的意義，但尚有許多問(wèn)題待研究。本文以植物纖維為增強(qiáng)材料，以乙烯基樹(shù)脂為基體，對(duì)植物纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的性能、性能改善以及老化等

2、進(jìn)行了研究。
　　本文采用九種不同機(jī)織方式和不同規(guī)格的植物纖維織物為增強(qiáng)材料，以乙烯基樹(shù)脂為基體，分別制備復(fù)合材料試樣，并對(duì)其進(jìn)行靜態(tài)力學(xué)性能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，由于材料種類、機(jī)織方式和規(guī)格不同，材料靜態(tài)力學(xué)性能有顯著差別，因?yàn)椴牧戏N類決定材料基本性能，機(jī)織方式?jīng)Q定纖維排序，規(guī)格決定纖維經(jīng)緯分布。
　　為了進(jìn)一步研究植物纖維與樹(shù)脂基體的界面關(guān)系，文中研究了助劑對(duì)復(fù)合材料性能的影響，并對(duì)拉伸試樣橫截面進(jìn)行了SEM掃描測(cè)試。研究

3、結(jié)果表明，添加植物纖維助劑后，復(fù)合材料各項(xiàng)力學(xué)性能均有所提高，拉伸強(qiáng)度和彎曲模量分別提高11％和20%。SEM圖片顯示未添加助劑的復(fù)合材料拉伸試樣橫截面拔出的纖維表面光滑，纖維與樹(shù)脂界面粘結(jié)不良，而添加助劑的復(fù)合材料拉伸試樣橫截面拔出的纖維表面粗糙，纖維與樹(shù)脂界面粘結(jié)良好。
　　由于苧麻纖維復(fù)合材料承載能力較低，為了提高其承載能力，文中研究了苧麻纖維與玻璃纖維的混雜復(fù)合材料，按照不同的鋪層方式制備混雜復(fù)合材料，對(duì)比分析不同鋪層方式

4、下復(fù)合材料力學(xué)性能，對(duì)混雜鋪層進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。研究結(jié)果顯示，采用玻璃纖維為芯層，材料的拉伸強(qiáng)度和模量最高；采用苧麻纖維為芯層，材料的彎曲強(qiáng)度和模量最高。
　　文中在總結(jié)樹(shù)脂基復(fù)合材料老化理論的基礎(chǔ)上，研究了混雜復(fù)合材料在水浸泡環(huán)境、紫外環(huán)境和鹽霧環(huán)境下性能的變化。研究結(jié)果表明，水浸泡環(huán)境對(duì)試樣的破壞程度高于鹽霧環(huán)境，鹽霧環(huán)境下的破壞程度高于紫外環(huán)境；水浸泡環(huán)境下材料最先達(dá)到最大吸水率，鹽霧環(huán)境下吸水率比水浸泡環(huán)境下吸水率低。