紙漿纖維表面修飾及其聚合物基復(fù)合材料研究.pdf

1、本文采用本體接枝和紫外光光接枝的方法對(duì)紙漿纖維進(jìn)行表面改性。本體接枝以硝酸鈰胺(CAN)為引發(fā)劑，使苯乙烯(St)和丙烯腈(AN)在紙漿纖維表明進(jìn)行接枝共聚；紫外光接枝以二苯甲酮(BP)為引發(fā)劑，使苯乙烯在紫外光輻照下在紙漿纖維表面進(jìn)行接枝聚合?？疾炝艘l(fā)劑濃度、單體配比、反應(yīng)溫度和時(shí)間對(duì)接枝率和接枝效率的影響。結(jié)果表明，本體接枝共聚的最佳反應(yīng)條件為：紙漿纖維為1.0g，CAN濃度為3％，St與AN單體配比為2:1，反應(yīng)溫度為40℃，反

2、應(yīng)時(shí)間為3h，在此條件下，接枝率為8.4％，接枝效率為86.8％：紫外光接枝聚合的最佳反應(yīng)條件為：紙漿纖維為1.0g，BP濃度為2％，反應(yīng)溫度為45℃，反應(yīng)時(shí)間為20min，在此條件下，接枝率為5.4％，接枝效率為60.8％。采用FTIR分析驗(yàn)證了接枝物的結(jié)構(gòu)，TG分析說(shuō)明接枝改性提高了紙漿纖維的熱穩(wěn)定性，SEM分析證明了接枝效果。 本文還對(duì)紙漿纖維增強(qiáng)廢舊SAN復(fù)合材料的力學(xué)性能進(jìn)行了研究，考察了紙漿纖維含量對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能

3、的影響，并對(duì)改性前和和改性后的紙漿纖維的增強(qiáng)效果進(jìn)行了比較研究。結(jié)果表明：對(duì)紙漿纖維進(jìn)行表面接枝改性處理，可以提高紙漿纖維增強(qiáng)SAN樹(shù)脂復(fù)合材料的力學(xué)性能。沒(méi)有進(jìn)行界面改性處理的紙漿纖維與SAN樹(shù)脂共混復(fù)合材料力學(xué)性能比原基體材料力學(xué)性能還差，沒(méi)有增強(qiáng)效果，且隨著纖維用量的提高，力學(xué)性能呈下降趨勢(shì)。界面改性處理對(duì)改善紙漿纖維增強(qiáng)SAN復(fù)合材料的加工性能不顯著。當(dāng)紙漿纖維用量在0.1％～0.2％時(shí)，紙漿纖維增強(qiáng)SAN樹(shù)脂復(fù)合材料的熔體流動(dòng)

4、速率基本穩(wěn)定在2.5～3g/min，可滿(mǎn)足成型加工的要求。改性處理后的紙漿纖維用量在0.2％時(shí)，復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度最大；用量在0.15％，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度最大。綜合考慮，經(jīng)本體接枝改性的紙漿纖維在含量為0.2％時(shí)，復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度均比較理想，無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度為48.32kJ·m-2，缺口沖擊強(qiáng)度為22.44kJ·m-2，拉伸強(qiáng)度為78.92MPa，分別比原SAN樹(shù)脂基體的強(qiáng)度提高了25.6％，18.0％，10.5％。采用SE