球磨法制備劍麻纖維素微晶-酚醛樹脂復合材料的研究.pdf

1、纖維素微晶具有可再生、可降解、低密度、高強度、高模量、高吸濕性等特點，被廣泛應用于醫(yī)藥、食品、化妝品、輕化工等行業(yè)。如何利用來源廣泛、價格低廉、無毒無害且可再生的天然植物纖維，簡便、快速、低成本、大批量、高得率的制備纖維素微晶，并將其應用于增強聚合物基復合材料是當前纖維素研究領域中的熱點之一，在利用纖維素微晶增強聚合物復合材料中，有待解決的關鍵科學問題是如何提高纖維素與樹脂基體之間的界面作用以及纖維素在聚合物中的分散。
　　本文首

2、先采用硫酸鹽蒸煮法從劍麻纖維（SF）中提取劍麻纖維素纖維（SCF），進一步球磨制備劍麻纖維素微晶（SFCM），采用選擇性部分氧化 SFCM制備二醛基劍麻纖維素微晶（DASFCM），最后通過原位聚合法制備 SCF/PF、SFCM/PF、DASFCM/PF樹脂，通過輥煉、模壓成型方法分別制備SCF/PF、SFCM/PF、DASFCM/PF復合材料，研究SCF、SFCM含量以及DASFCM的氧化程度對酚醛復合材料性能的影響，比較并分析SCF、

3、SFCM和DASFCM含量相同時酚醛復合材料性能的差異。結果表明：
　　1、以廣西特色資源劍麻纖維為原料，通過酸預水解、堿液蒸煮、漂白等處理提取SCF，并采用 POM、SEM、FT-IR、XRD、TG等測試手段對其進行結構表征。結果表明，SCF直徑在12um左右，長度可達幾個毫米，具有較高的純度，以纖維素Ⅰ型結晶存在，初始分解溫度達293.5℃
　　2、以SCF為原料，采用機械球磨法制備SFCM，通過單因素實驗分別探討了球磨

4、轉數(shù)（ν）、纖維素質(zhì)量與硫酸溶液體積的比（σ）、硫酸溶液的體積分數(shù)（φ）和球磨時間（t）這四個工藝參數(shù)對 SFCM偏光形貌、結晶度和熱性能的影響。結果表明，較優(yōu)的球磨工藝條件為：ν=450r/min，σ=2g:120ml，φ=10％，t=2h，該球磨條件下SFCM的得率約為95%，呈短纖維狀結構，長度100~200um，直徑100~500nm，其化學結構沒有發(fā)生明顯改變，結晶度、初始分解溫度均略低于SCF，分別為75.5%和283.1℃

5、。
　　3、SCF、SFCM均能一定程度提高酚醛復合材料的力學性能，在纖維素含量相同時，SFCM的改善效果更明顯。與純酚醛復合材料相比，5%SFCM/PF復合材料的沖擊強度、彎曲強度、儲能模量、玻璃化轉變溫度和平衡松弛模量分別提高了23.5%、8.5%、22.6%、13℃和14.1%，蠕變形變量降低了22.4%。
　　4、為了提高SFCM與酚醛基體樹脂之間的界面相容性，采用NaIO4氧化改性SFCM制備DASFCM，結果表明