本文關(guān)鍵詞： 衣康酸環(huán)氧樹脂 復(fù)合材料 界面性能 纖維素納米纖維 纖維素納米晶　出處：《北京化工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：日益增大的環(huán)保壓力和市場需求促進了生物質(zhì)來源樹脂基體在復(fù)合材料中的應(yīng)用。本文采用具有優(yōu)異力學(xué)性能的一種新型衣康酸基生物環(huán)氧樹脂(EIA)作為基體,研究了纖維增強EIA復(fù)合材料的界面性能。1、使用EIA作為大麻纖維(HF)復(fù)合材料的基體,采用氫氧化鈉水溶液對大麻纖維進行表面處理,提高復(fù)合材料的界面性能。結(jié)果表明,通過堿處理去除纖維表面的半纖維素、木質(zhì)素等非纖維素部分,使得纖維表面的極性降低,同時提高纖維表面的粗糙度和化學(xué)反應(yīng)活性。堿處理HF/EIA復(fù)合材料的界面剪切強度、彎曲性能和沖擊強度提高,優(yōu)于未處理HF/EIA復(fù)合材料。與其它天然纖維增強生物基樹脂復(fù)合材料相比,HF/EIA復(fù)合材料的彎曲性能和抗沖擊性能優(yōu)異,表明EIA和HF/EIA復(fù)合材料具有良好的應(yīng)用前景。2、使用EIA作為基體制備T800碳纖維(T800)增強生物基環(huán)氧樹脂復(fù)合材料,采用纖維素納米纖維(NFC)和纖維素納米晶(NCC)作為納米增強材料對T800表面沉積以增強復(fù)合材料的界面性能。使用層間剪切強度(ILSS)、動態(tài)機械熱性能分析(DMTA)、掃面電子顯微鏡(SEM)研究了T800增強EIA復(fù)合材料的界面性能。結(jié)果顯示,EIA樹脂與T800之間的界面結(jié)合良好,ILSS為85MPa,力學(xué)性能優(yōu)異。表面改性的NFC與表面改性的NCC具有較高的長頸比和大量的表面羥基和羧基,沉積在T800表面時可以增大與EIA的物理接觸和化學(xué)鍵合。DMTA測試表面沉積NFC、NCC的T800/EIA復(fù)合材料形成了更好的界面結(jié)構(gòu),提高了復(fù)材的界面性能,使ILSS分別增大至100MPa (NFC)和95MPa (NCC)。其中,長頸比較高的NFC具有更好的界面增強效果。良好界面結(jié)構(gòu)的存在使復(fù)合材料界面能更好地傳遞應(yīng)力,從而使T800/EIA復(fù)合材料的彎曲強度和模量提高。
[Abstract]:Increasing environmental pressure and market demand have promoted the application of biomass-derived resin matrix in composite materials. A new type of itaconic acid based biological epoxy resin with excellent mechanical properties was used in this paper. As the matrix. The interfacial properties of fiber reinforced EIA composites were studied. EIA was used as the matrix of hemp fiber EIA composites. The surface of hemp fibers was treated with sodium hydroxide aqueous solution. The interfacial properties of the composites were improved. The results showed that the polarity of the fiber surface was reduced by alkali treatment to remove the non-cellulose parts such as hemicellulose and lignin on the fiber surface. The interfacial shear strength, flexural property and impact strength of alkali treated HF/EIA composites were improved. Compared with other natural fiber reinforced biological resin composites, the flexural properties and impact resistance of HF- / EIA composites are better than those of untreated composites. The results show that EIA and HF/EIA composites have good application prospect. T800 carbon fiber reinforced T800 / T800 / T800 / T800 / T800 / T800 / T800 / T800 / T800 / T800 / T800 / T800 / T800 /. The interfacial properties of T800 surface were enhanced by using cellulose nanofiber (NFC) and cellulose nanocrystalline (NCCS) as nano-reinforcements. Interlaminar shear strength (ILSS) was used to enhance the interfacial properties of the composites. . The interfacial properties of T800 reinforced EIA composites were studied by dynamic mechanical and thermal analysis and scanning electron microscopy (SEM). The results show that the interfacial properties of T800 reinforced EIA composites have been studied. The interfacial bond between EIA resin and T800 is 85MPa. The surface modified NFC and the surface modified NCC have high ratio of long neck and a large number of surface hydroxyl and carboxyl groups. When deposited on the T800 surface, the physical contact with EIA and the chemical bonding. DMTA test surface deposited NFC NCC T800 / EIA composite formed a better interface structure. The interfacial properties of the composite were improved to increase the ILSS to 100 MPA and 95 MPA respectively. The high NFC with long neck has better interfacial strengthening effect. The existence of good interface structure makes the composite interface transfer stress better. Thus, the flexural strength and modulus of T800 / EIA composites are improved.
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ327;TB332

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本文編號：1455468