椰殼纖維-抗沖共聚聚丙烯復(fù)合材料的研究.pdf

1、汽車(chē)等交通工具用材料的輕量化和環(huán)保要求，使得人們不得不重新審視傳統(tǒng)的增強(qiáng)材料。玻璃纖維增強(qiáng)塑料(Glass Fiber Reinforced Plastics，GFRP)具有優(yōu)越的耐熱和力學(xué)性能，但使用后難以找到適宜的處理方法。為此，人們把目光投向了密度小、來(lái)源豐富的天然纖維作為合成樹(shù)脂的增強(qiáng)材料。與玻璃纖維相比，天然纖維具有密度小、成本和能耗低、對(duì)設(shè)備無(wú)磨損、可回收、對(duì)人體無(wú)害、利于環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)。椰殼纖維作為價(jià)廉、質(zhì)輕的天然纖維，價(jià)

2、格比黃麻、劍麻便宜，密度在常見(jiàn)的天然纖維中是最低的。 本文主要做了以下工作：探討了椰殼纖維/抗沖共聚聚丙烯(IPC)復(fù)合材料的制備工藝，通過(guò)比較復(fù)合材料的性能，確定采用同向雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒。將椰殼纖維進(jìn)行了絲光處理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明椰殼纖維處理的濃度越高、時(shí)間越長(zhǎng)，復(fù)合材料的性能越差，這是由于椰殼纖維受到了損害。經(jīng)過(guò)堿處理的椰殼纖維/IPC復(fù)合材料的力學(xué)性能比未處理的差，這與常用天然纖維復(fù)合材料的結(jié)果相反。在復(fù)合材料中添加相容劑

3、馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯( MAH-g-PP)，復(fù)合材料的界面黏結(jié)明顯改善，力學(xué)性能明顯提高。MAH-g-PP含量在2-8wt％，隨其含量的增加，復(fù)合材料的力學(xué)性能、耐熱性、硬度明顯提高；此外在相同MAH-g-PP含量，椰殼纖維的含量越高，增容效果越好。SEM觀察到，未加MAH-g-PP的復(fù)合材料中，纖維與基體之間有縫隙，界面黏結(jié)非常差；加MAH-g-PP的復(fù)合材料，椰殼纖維與基體有粘連，界面黏結(jié)較好。 通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)

4、處理與未處理椰殼纖維的表面觀察，發(fā)現(xiàn)處理后的椰殼纖維表面凸起的顆粒明顯減少，凹坑增多，表面粗糙程度增大，表明堿處理蝕掉了椰殼纖維表面的蠟層。傅立葉變換紅外光譜( FTIR)對(duì)椰殼纖維浸泡后溶液析出鹽的分析表明，堿處理除去的椰殼纖維表面的蠟層，主要是肪酸及縮聚物。不利于與IPC的黏結(jié)，這與SEM結(jié)果相吻合。 復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)(DMA)分析結(jié)果表明隨著椰殼纖維含量的增加，儲(chǔ)能模量呈上升趨勢(shì)，預(yù)示著復(fù)合材料的抗變形能力逐漸提高。在復(fù)