從廉價的紙漿纖維中獲得了部分原纖化纖維素(pFC),并通過三輥研磨儀加工制備了纖維增強復合材料。通過三輥研磨機加工的方法,利用強剪切力實現(xiàn)了纖維在疏水性基材聚丙烯(PP)中的良好分散,并通過Micro-CT圖像和光學顯微鏡證實了分散性。在纖維含量為50%時,復合材料的拉伸強度和彈性模量的增加分別超過70%和140%。與純PP相比,添加纖維素可將復合材料的熱膨脹系數(shù)(CTE)從平均140×10^-6K^-1降低到40×10^-6K^-1。差示掃描量熱法(DSC)測試結果顯示,與PP相比該復合材料具有稍低的結晶溫度和稍高的熔融溫度。熱重分析(TGA)結果表明,p FC和PP在復合物中為完全為兩相,并且p FC的熱穩(wěn)定性低于PP。該研究展示一種以提高p FC增強PP復合材料中纖維的分散度的復合材料制備方法,同時該復合材料對于天然可再生材料的利用以及提高PP的工程應用價值提供了一條思路。

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【部分圖文】：

圖3三輥研磨加工后的復合材料的光學顯微照片

為了進一步驗證注射成型后復合材料中的纖維分散性，通過X射線計算機斷層掃描技術研究了加工后的內(nèi)部纖維微觀結構。該技術已被學者應用于纖維增強復合材料中增強體取向差異[39-41]和尺寸分布[42-43]以及分散情況研究[41,44-45]。在本文中，它用于直接觀察復合材料內(nèi)部分散情況....

圖4X射線CT圖像

圖3三輥研磨加工后的復合材料的光學顯微照片2.5復合材料的DSC分析

圖1復合材料制備流程示意圖

1.3.2復合材料的制備復合材料的制備過程如圖1所示。使用攪拌器將水分含量約70%的pFC與塑料粉末混合。然后用三輥研磨儀將濕混合物捏合加工，三個輥的轉速高于n1∶n2∶n3=1∶2.8∶7.8,n3=250r/min。為了保持輥子表面的溫度，加工過程中始終保持輥子上的冷卻....

圖2掃描電鏡圖

2.1纖維形態(tài)分析制備的樣品SEM圖像如圖2所示。為了研究三輥磨復合材料中纖維的形態(tài)，對三輥磨復合材料用對二甲苯洗滌，使其脫離塑料基板。研究發(fā)現(xiàn)，原料纖維為長扁管，直徑在10～50μm之間，而塑料粉末的粒徑也基本在同樣范圍內(nèi)(圖2a和圖2d)。研磨處理使得纖維部分微纖化成為pF....

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