汉麻纤维增强聚乳酸_PLA_基复合材料的界面性能研究.pdfVIP

[科技] 汉麻纤维增强聚乳酸(PLA)基复合材料的界面性能研究 1、2 1 满向东 王 玉 1 2 ( 西安工程大学 陕西西安 710048 武警后勤装备研究所北京 102613) [摘 要]为改善汉麻纤维与PLA 的界面相容性，增强复合材料的力学性能，分别采用 了马来酸酐和硅烷偶联剂KH- 550对汉麻纤维进行处理，并从红外光谱和界面拔脱力学 性能两方面研究处理时间对界面相容性的影响。结果表明：马来酸酐和KH- 550均能提高 汉麻纤维与PLA的界面相容性，且随着处理时间的延长，效果越好，处理时间为4h 时，效果 最佳；在处理时间相同的情况下，KH- 550处理效果优于马来酸酐的处理效果，同时时间 越长，差异越明显，处理时间为4h 时，拔脱强度之比达到1.19：1。 [关键词]界面相容性；马来酸酐；KH- 550 ；红外光谱；拔脱强度 [中途分类号] TS101.92 近年来，随着保护地球环境的意识逐渐增强 为10 万，熔点为170℃； 以及不可再生石油资源枯竭等问题的日益逼近， 汉麻纤维(HF)：西双版纳州勐海工业园，密 3 用于取代以石油资源为原料并且在使用后能够 度为1.45g/cm ； 自行生物降解的植物纤维增强PLA复合材料已 硅烷偶联剂KH- 550 、马来酸酐、冰醋酸均为 引起人们的关注。麻纤维具有较高的比强度和比 市售品。 模量等力学性能, 适宜用于复合材料增强材料， DZF- 6050 真空干燥箱：上海索谱仪器有限 但麻纤维表面为多羟基结构的极性亲水性物质， 公司； 而PLA为非极性物质，如果简单的将二者直接共 Nicolet 5700 智能傅立叶红外光谱仪：美国 混，其界面相容性较差，导致制品的力学性能很 Thermo 公司； 差，不能实用。因此对麻纤维增强PLA基体复合 STA449F3 Jupiter 同步TG- DSC 热分析仪： 材料进行界面处理具有重要的意义。然而有关麻 德国耐驰公司； 纤维纤维/PLA的界面处理及其性能的研究较少， INSTRON 5565 万能强力机：因斯特朗公司； 有关正在开发应用的汉麻纤维/PLA界面处理的 圆形模具：自制，直径为28 mm. 。 研究更是微乎其微。 1.2 实验方法 将120mm的汉麻纤维在105℃的真空烘箱中 1 试验部分 干燥6h，取出后分别放入质量浓度为1%马来酸 1.1 原料与设备 酐和浓度为6% 的KH- 550 （加入无水醋酸，使其 PLA 粉末：深圳光华伟业有限公司，分子量 pH=4.5 ，利于KH- 550 的溶解）溶液中处理，处理 收稿日期：2010- 08- 08 J IANGS U TEXTILE 江苏纺织 趨趹 [[科科技技]] - 1 时间均为1h、2h、4h 。将处理后的纤维穿过PLA树 为β- 糖酐键振动，82