天然植物纖維具有價廉質(zhì)輕、可再生可自然降解以及較好的力學性能等優(yōu)點,因此具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。以天然植物纖維為增強材,生物降解樹脂作為基材,開發(fā)出環(huán)境友好、可自然降解的綠色復合材料,已經(jīng)成為代替現(xiàn)有玻纖增強復合材料的有力選擇。本文以苧麻纖維增強聚乳酸復合材料為對象,從界面性能改善、界面濕熱老化監(jiān)測及成型制備工藝優(yōu)化等幾個方面,開展了系統(tǒng)的表征、分析和研究。首先,本文采用水和不同濃度的堿液對苧麻纖維進行表面處理,以探討不同處理方式對苧麻纖維表面性能的影響,并對處理前后的苧麻纖維進行表征,開展了包括表面形貌的觀察、紅外光譜測試、結(jié)晶度分析和單纖維拉伸強度的測試。結(jié)果表明,水處理和堿液處理都去除了纖維表面的部分雜質(zhì),對表面形貌和性能產(chǎn)生一定影響。苧麻纖維經(jīng)水處理和5%NaOH溶液處理后表面光潔,大部分雜質(zhì)都被除去;經(jīng)10%NaOH溶液處理后,纖維表面部分光潔,部分粗糙且出現(xiàn)殘余表層,由XRD測試可知,苧麻纖維的晶體結(jié)構(gòu)類型發(fā)生了改變。力學性能測試結(jié)果表明,苧麻纖維經(jīng)過表面處理后,拉伸強度均顯著增強。水處理后纖維拉伸強度相比于未處理時增加了52%,5%NaOH溶液處理后纖維強度增加了30%,... 

【文章來源】：東華大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 天然纖維增強復合材料
        1.2.1 天然纖維
        1.2.2 天然纖維增強復合材料的研究進展和應(yīng)用
            1.2.2.1 汽車領(lǐng)域
            1.2.2.2 建筑領(lǐng)域
            1.2.2.3 其他領(lǐng)域
    1.3 天然纖維增強復合材料界面
        1.3.1 界面處理
        1.3.2 界面微觀力學性能研究
    1.4 天然纖維增強復合材料的成型工藝
        1.4.1 注射成型
        1.4.2 層壓成型
        1.4.3 樹脂傳遞模塑成型
    1.5 復合材料濕熱老化性能研究
        1.5.1 復合材料濕熱老化原理
        1.5.2 復合材料濕熱老化研究進展
    1.6 苧麻纖維增強復合材料
        1.6.1 基體
        1.6.2 增強體
    1.7 本課題的研究目的和意義
    1.8 本課題研究的主要內(nèi)容
第二章 苧麻纖維的表面處理及性能優(yōu)化
    2.1 引言
    2.2 實驗
        2.2.1 材料
        2.2.2 纖維表面處理
            2.2.2.1 水處理
            2.2.2.2 堿液處理
        2.2.3 掃描電鏡分析（SEM）
        2.2.4 傅里葉全反射變換紅外光譜測試（FT-IR）
        2.2.5 X射線衍射分析（XRD）
        2.2.6 單纖維拉伸強度測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 表面形態(tài)
        2.3.2 傅里葉全反射變換紅外光譜分析
        2.3.3 纖維結(jié)晶度
        2.3.4 單纖維拉伸強度
    2.4 本章小結(jié)
第三章 苧麻增強PLA復合材料的界面性能及老化性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗
        3.2.1 材料
        3.2.2 纖維表面處理
        3.2.3 微滴包埋苧麻纖維制作
        3.2.4 微滴包埋抽拔實驗
        3.2.5 微復合材料表面形態(tài)分析（SEM）
        3.2.6 熱水老化實驗
            3.2.6.1 水處理后苧麻/PLA的熱水老化實驗
            3.2.6.2 堿液處理后苧麻/PLA的熱水老化實驗
        3.2.7 熱水老化實驗后微滴包埋抽拔實驗
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 界面剪切力測試
        3.3.2 微復合材料表面形態(tài)
        3.3.3 熱水老化對苧麻/PLA界面粘結(jié)強度的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 苧麻增強PLA復合材料的制備及性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗
        4.2.1 材料
        4.2.2 復合材料制備方法
            4.2.2.1 復合材料成型工藝參數(shù)的確定
            4.2.2.2 復合材料制備的工藝流程
        4.2.3 織物水處理后循環(huán)往復拉伸預處理
        4.2.4 復合材料力學性能測試
            4.2.4.1 拉伸性能測試
            4.2.4.2 彎曲性能測試
        4.2.5 掃描電鏡分析
        4.2.6 纖維結(jié)晶取向測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 苧麻/PLA復合材料力學性能
            4.3.1.1 復合材料的拉伸性能
            4.3.1.2 復合材料的彎曲性能
        4.3.2 苧麻/PLA復合材料微觀形貌
        4.3.3 纖維結(jié)晶取向結(jié)構(gòu)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
碩士期間研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3230195