可回收黃麻-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料拉伸強力和吸水性的研究.pdf

1、環(huán)境惡化、資源匱乏和能源危機促使人們意識到環(huán)境保護的重要性以及提高資源利用率和可持續(xù)發(fā)展的迫切性。復(fù)合材料高強度等優(yōu)勢在工程材料的領(lǐng)域占有舉足輕重的地位，但是復(fù)合材料的高耗能、材料的廢棄、回收等帶來的環(huán)境問題也不容忽視。因此，降低復(fù)合材料的能耗，解決材料的再生和循環(huán)利用的問題迫在眉睫。天然植物纖維價廉質(zhì)輕，比強度優(yōu)良，可自然降解，再以可降解樹脂為基材，開發(fā)出可完全降解的綠色復(fù)合材料具有良好的工業(yè)前景和環(huán)保意義。綠色復(fù)合材料的研究開發(fā)也越

2、發(fā)引人注目。20世紀80年代以來，學者們開始了對植物纖維的研究并取得了長足的進展。同時，纖維素纖維與熱固性/熱塑性樹脂的復(fù)合材料的研究也日益增多。但真正嚴格意義上的綠色復(fù)合材料其基體和增強體都應(yīng)該來源于可再生資源，并且可以完全生物降解。這方面的研究也是近幾年復(fù)合材料的研究熱點。
　　本研究使用的植物性纖維—黃麻，是一種可生物降解且應(yīng)用前景非常可觀的“綠色”纖維，其低成本、低密度、高比強度和可再生性的優(yōu)勢使黃麻廣泛應(yīng)用于高分子復(fù)合材

3、料的增強體。傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂和生物可降解的環(huán)氧樹脂作為對比也在本研究中使用。現(xiàn)階段對綠色復(fù)合材料的研究主要是針對不同增強體和基材的制備、不同的成型方法以及界面的改進。但是，這類復(fù)合材料的一個特性，也正是本文的討論重點—吸水性導(dǎo)致的幾何形變和力學性能損失阻礙了它們的戶外實際應(yīng)用。在這項研究中，普通環(huán)氧樹脂和生物環(huán)氧樹脂分別作為基體，回收黃麻和新的黃麻織物作為增強體，制成的復(fù)合材料浸入水中直至飽和以研究其吸水性對機械性能和幾何性狀的影響。自制

4、的鋁制模具用于制作樣品。試樣樣品有3種組合：純樹脂，樹脂與一層黃麻織物結(jié)合，以及樹脂和兩層黃麻織物結(jié)合。本次研究測量了試樣在460小時的浸水后，不同的黃麻纖維含量對吸水性、厚度膨脹和體積膨脹的影響以及浸泡前后拉伸強力的對比。
　　通過測量和計算，兩種樹脂和兩種纖維均對復(fù)合材料的吸水性有影響。吸水率和膨脹率在生物樹脂與回收黃麻織物增強的組合中最大，并且隨著纖維含量的增大而增大。通過 minitab對實驗數(shù)據(jù)的擬合，分別得到上述3種試