為了提升復(fù)合材料的力學(xué)性能以及界面結(jié)合效果,通過(guò)對(duì)不同鋪層角度的不飽和聚酯樹(shù)脂/苧麻織物（UPR/苧麻）復(fù)合材料力學(xué)性能進(jìn)行研究,從0o,±45o和90o的角度組合中選擇了最佳鋪層設(shè)計(jì)方案;利用堿處理、硅烷偶聯(lián)劑處理以及堿+硅烷偶聯(lián)劑聯(lián)合處理分別對(duì)苧麻織物表面進(jìn)行化學(xué)改性,研究改性處理對(duì)復(fù)合材料的層間剪切性能和吸水性能的影響,表征苧麻與UPR之間的界面結(jié)合情況。結(jié)果表明,當(dāng)UPR/苧麻復(fù)合材料中苧麻織物為沿90o緯向鋪層時(shí)力學(xué)性能最優(yōu),拉伸、彎曲和剪切強(qiáng)度分別比0o經(jīng)向鋪層的復(fù)合材料提高了42.7%,34.3%,27.1%。堿處理和偶聯(lián)劑處理占纖維織物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別是1%,3%。堿處理+偶聯(lián)劑聯(lián)合處理復(fù)合材料的層間剪切性能比未處理、單獨(dú)堿處理和單獨(dú)偶聯(lián)劑處理分別提高了23.6%,26.0%,10.7%。在浸泡96 h后,聯(lián)合改性復(fù)合材料的吸水率最小,較未處理、單獨(dú)堿處理和單獨(dú)偶聯(lián)劑處理的復(fù)合材料降低了28.5%,23.2%,16.2%。 

【文章來(lái)源】：工程塑料應(yīng)用. 2020,48(07)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

苧麻織物的角度方向示意圖

堿處理苧麻纖維的目的是去除纖維表面的半纖維素、果膠、雜質(zhì)等小分子物質(zhì),并使得纖維表面因出現(xiàn)了溝槽和裂紋而變得粗糙[13]。未處理纖維和堿處理后纖維的SEM照片如圖3所示。未處理纖維上的雜質(zhì)較多,影響纖維與樹(shù)脂的直接接觸。纖維經(jīng)過(guò)堿處理后,雜質(zhì)被基本去除,且表面溝壑增加,提高了纖維的比表面積,增加了樹(shù)脂浸潤(rùn)纖維的通道,理論上有利于纖維與樹(shù)脂的接觸。堿處理后苧麻纖維的FTIR譜圖如圖4所示。—OH基團(tuán)的吸收峰出現(xiàn)在3?332 cm–1處,堿處理后的波峰面積相對(duì)增加。由圖4可知,堿處理苧麻纖維表面除纖維素外的小分子物質(zhì)被去除。1?492 cm–1處是C=O的伸縮振動(dòng)吸收峰,屬于半纖維素的特征吸收峰;木質(zhì)素中特有的C—O伸縮振動(dòng)吸收峰在1?243 cm–1處。堿處理后苧麻纖維半纖維素和木質(zhì)素的紅外光透過(guò)率提高,其特征峰的強(qiáng)度減弱,說(shuō)明堿處理對(duì)半纖維素和木質(zhì)素確實(shí)有去除作用。經(jīng)過(guò)堿處理后苧麻纖維沒(méi)有出現(xiàn)新的波峰,說(shuō)明堿處理只對(duì)苧麻纖維表面進(jìn)行物理處理。

堿處理后苧麻纖維的FTIR譜圖如圖4所示�！狾H基團(tuán)的吸收峰出現(xiàn)在3?332 cm–1處,堿處理后的波峰面積相對(duì)增加。由圖4可知,堿處理苧麻纖維表面除纖維素外的小分子物質(zhì)被去除。1?492 cm–1處是C=O的伸縮振動(dòng)吸收峰,屬于半纖維素的特征吸收峰;木質(zhì)素中特有的C—O伸縮振動(dòng)吸收峰在1?243 cm–1處。堿處理后苧麻纖維半纖維素和木質(zhì)素的紅外光透過(guò)率提高,其特征峰的強(qiáng)度減弱,說(shuō)明堿處理對(duì)半纖維素和木質(zhì)素確實(shí)有去除作用。經(jīng)過(guò)堿處理后苧麻纖維沒(méi)有出現(xiàn)新的波峰,說(shuō)明堿處理只對(duì)苧麻纖維表面進(jìn)行物理處理。苧麻織物作為增強(qiáng)體,纖維與樹(shù)脂的結(jié)合是紗線整體甚至是織物整體的結(jié)合形式,因此采用層間剪切強(qiáng)度來(lái)宏觀地表示UPR/苧麻復(fù)合材料層與層之間的粘接強(qiáng)度[18],從而表示復(fù)合材料的界面性能。圖5為不同堿含量改性UPR/苧麻復(fù)合材料層間剪切強(qiáng)度。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]竹纖維/聚乳酸復(fù)合材料界面調(diào)控[J]. 李新功,鄭霞,吳義強(qiáng).  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2012(04)



本文編號(hào)：3333243