劍麻纖維-酚醛樹脂復(fù)合材料的研究.pdf

1、本論文采用物理和化學(xué)方法對劍麻纖維(SF)進(jìn)行處理，改善纖維的表面性能，再與酚醛樹脂(PF)混合、輥煉、模壓成型，制備劍麻纖維/酚醛樹脂復(fù)合材料，利用靜態(tài)力學(xué)、熱重分析、DSC熱分析、偏光顯微鏡(POM)、掃描電子顯微鏡(SEM)等方法研究了劍麻纖維的不同處理方式、纖維的長度、纖維的含量以及與玻璃纖維混雜等對該復(fù)合體系沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、耐磨性、電阻率、吸水率和熱性能的影響，得到了性能較為優(yōu)異的復(fù)合材料，為劍麻纖維的應(yīng)用拓寬領(lǐng)域提供理論

2、基礎(chǔ)。 通過上述內(nèi)容的研究，主要結(jié)論如下：(1)劍麻纖維分別經(jīng)過堿處理和KH-550硅烷偶聯(lián)劑處理后，表面形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了細(xì)微的變化，有利于提高劍麻與酚醛樹脂界面的粘結(jié)性質(zhì)，制得的SF/PF復(fù)合材料綜合性能比其他處理方式的較好，而且這兩種處理方法簡單易行，所用藥品價(jià)格低廉，是適合于增強(qiáng)酚醛樹脂的表面處理方法。 (2)當(dāng)劍麻纖維的含量為40％時(shí)，復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度比未加入劍麻的分別提高了46.3％，25.5％；當(dāng)纖

3、維的長度為6mm時(shí)，復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和彎曲模量有最大值，分別為7.2kJ/m2，95.3MPa，6573.4Mpa，但電阻率提高的程度并不顯著，這主要是因?yàn)榧庸こ尚蜅l件對其影響較大。 (3)通過TGA和DSC熱分析手段對劍麻纖維及其復(fù)合材料進(jìn)行研究，得出二者的熱性能均有提高。加入表面處理后的劍麻保護(hù)了酚醛樹脂的酚羥基和亞甲基，從而提高復(fù)合體系的耐熱性，降低材料的吸濕性。 (4)劍麻纖維與玻璃纖維混雜增強(qiáng)的復(fù)合

4、材料，由于混雜效應(yīng)的存在，其性能更為優(yōu)越，當(dāng)SF：GF=1時(shí)混雜材料的沖擊強(qiáng)度比劍麻單一增強(qiáng)的復(fù)合材料提高了56.4％，彎曲強(qiáng)度提高了38.4％，經(jīng)過960h后，吸水率只有1.79％，說明材料的耐水性能較好，電阻率比單一纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料也有所提高。 (5)通過POM和SEM照片觀察劍麻/酚醛樹脂復(fù)合材料的微觀形態(tài)，發(fā)現(xiàn)劍麻纖維經(jīng)過處理后復(fù)合體系的斷裂界面較為復(fù)雜，說明改善了與酚醛樹脂基體的界面性能，纖維起到了傳遞應(yīng)力的作用，因