本文關(guān)鍵詞：汽車用黃麻纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制備及性能研究

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【摘要】：麻纖維復(fù)合材料由于其密度低、可降解、低成本、環(huán)境友好而廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)各個(gè)方面,尤其是汽車內(nèi)飾零部件。但麻纖維復(fù)合材料自身易燃,為了擴(kuò)大其應(yīng)用范圍,需要對麻纖維復(fù)合材料進(jìn)行阻燃處理和力學(xué)性能改良。本論文主要研究內(nèi)容如下:1.制備了黃麻纖維(JF)/聚丙烯(PP)復(fù)合材料、JF/玄武巖纖維(BF)/PP復(fù)合材料、JF/芳綸纖維(AF)/PP復(fù)合材料以及表面增強(qiáng)型JF/PP復(fù)合材料。深入研究了麻纖維復(fù)合氈的面密度、成氈工藝等對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。隨麻纖維復(fù)合氈面密度的增加,復(fù)合材料力學(xué)性能也隨之增強(qiáng),但彎曲強(qiáng)度的增強(qiáng)程度最高。機(jī)械鋪網(wǎng)的纖維氈均勻程度高,因而其具有更高的力學(xué)性能。內(nèi)部增強(qiáng)纖維BF和AF的加入降低了纖維與PP基體間的粘接性,復(fù)合材料力學(xué)性能出現(xiàn)不同程度的下降,而表面噴灑PP粉末顯著提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能。2.采用表面增強(qiáng)工藝,將阻燃劑聚磷酸銨(APP)與PP粉末共混后噴灑于麻氈表面,制備了表面阻燃型麻纖維復(fù)合材料。與阻燃液預(yù)浸整理工藝相比,表面撒粉阻燃工藝具有更高的阻燃效率,極限氧指數(shù)(LOI)達(dá)到了日本JISD 1201-77標(biāo)準(zhǔn)的難燃第三等級,700℃時(shí)復(fù)合材料的殘?zhí)柯曙@著提高,彎曲強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度分別提高了82%和56%。通過對黃麻纖維的熱性能和復(fù)合材料的殘?zhí)拷Y(jié)構(gòu)分析,阻燃劑APP熱分解產(chǎn)物可促進(jìn)黃麻纖維復(fù)合材料成炭,并釋放不可燃?xì)怏w,而表面噴灑阻燃劑工藝可在復(fù)合材料表面形成耐熱、致密的保護(hù)炭層,隔絕氧氣和熱量,從而更有效地提高了復(fù)合材料的阻燃性能。3.通過可膨脹石墨(EG)與APP復(fù)配使用進(jìn)一步提高麻纖維復(fù)合材料的阻燃性能。黃麻纖維復(fù)合材料的LOI達(dá)到了日本JISD 1201-77標(biāo)準(zhǔn)的難燃第二等級,水平燃燒達(dá)到了自熄水平,700℃時(shí)的殘?zhí)柯曙@著提高,同時(shí)具有優(yōu)良的力學(xué)性能。通過對復(fù)合材料殘?zhí)啃蚊埠统煞值姆治?燃燒初期EG膨脹產(chǎn)生大量熱穩(wěn)定的蠕蟲狀炭層,隨后APP分解產(chǎn)生高粘度磷酸,提高了炭層間的相互粘接,形成隔氧隔熱的保護(hù)層,減緩了阻燃劑的進(jìn)一步分解,并抑制了復(fù)合材料的繼續(xù)燃燒。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB332

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