剑麻纤维增强聚丙烯复合材料的性能研究-麻类作物营养与施肥网.pdf

剑麻纤维增强聚丙烯复合材料的性能研究 研究生:梁小波 导 师:曾汉民教授 摘 要 采用片状层压工艺制备了剑麻纤维 ((SF)增强聚丙烯 (PP)复合材料，研 究了不同表面处理对SF增强PP复合材料性能的影响。主要介绍含氟防水剂和 硅烷偶联剂处理对剑麻纤维及复合材料的影响，并与未改性剑麻纤维增强聚丙烯 复合材料的性能进行对比。 为了减少现有加工工艺对剑麻纤维的损伤，引进片状层压工艺制备剑麻纤维 增强聚丙烯复合材料。此工艺适用于制备大型复杂形状的制品，在加工过程中能 减少剑麻纤维的受损程度，且产品中剑麻纤维较长，从而提高产品的综合性能。 本论文研究了SF增强PP复合材料不同SF长度和不同PP含量对复合材料 无缺口冲击强度、弯曲强度和弯曲模量的影响，采用高级仪器化摆锤冲击试验机 对复合材料的冲击过程进行全面分析，并借助扫描电子显微镜对复合材料的冲击 破坏断口进行观察。发现在一定范围内增加SF长度和降低PP含量有利于复合材 料力学性能的提高，当SF的长度为20mm,W,=30%时，SF对PP的增韧效果 最好。 通过扫描电镜 (SEM)、热重分析 (TG)、红外光谱(IR),X一射线光电子能 谱(XPS)和表面张力试验等手段表征了含氟防水剂和硅烷偶联剂处理前后的SF 表面状况和热性能的变化，并对复合材料的力学性能和防水性进行了研究。发现 含氟防水剂与SF的作用主要以化学作用为主，并使得SF束的结合力减弱，含 氟防水剂能有效地降低SF的吸水性。硅烷偶联剂与SF的作用主要以物理作用 为主，并使得SF束结合得更紧密，但是防水性比用防水剂处理过的SF要差。 含氟防水剂和硅烷偶联剂对SF热稳定性的影响均不大。硅烷偶联剂能有效地改 善SF和PP基体之间的界面粘结，从而提高复合材料的力学性能，而含氟防水 剂的改善效果不明显，但是含氟防水剂能使复合材料的防水性大大提高. 关键词:剑麻纤维，PP，复合材料 ，力学性能，冲击特性，表面处理，表面 状况，热性能 ，防水性 TheStudyofthePropertiesforShortSisal Fiber-ReinforcedPolypropyleneComposites M.S.Candidate:LiangXiaobo Supervisor: ProfessorZengHanming Thethesisistostudytheeffectofdifferentkindsofsurface onthe propertiesofshortsisalfiber/polypropylenecomposites,whichareproduced妙the methodofSheetMoldingCompounding.ItmostlyintroducestheeffectofSilane CouplingAgentandFluorineContainingWaterproofnigAgentonSFandSF/PP composites,whicharecontrastedwithSF/PPcompositesuntreated. Forthepurposeofreducingthedamnificationofexistingtechnicsonsisalfiber， weintroduceintothetechnicsofSheetMoldingCompoundingforSF/PPcomposites. Ithasbeenfoundthatthetechnicsissuitedforlarge-scaleproductswithcomplex shape,anditcanreducetheinjureddegreeofSFintheprocess，andtheSFinthe productsislonger,therebyimprovestheintegratepropertiesofproduces. TheeffectofdifferentlengthofSFanddifferentcontentofPPonthenon-notched impactstrength,th