木纖維的復(fù)合改性及其增強(qiáng)的不飽和聚酯復(fù)合材料研究.pdf

1、為了改善木纖維增強(qiáng)不飽和聚酯復(fù)合材料（WRUPCs）的界面相容性，本文分別采用丙烯酸（AA）、丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯(AAM)、丙烯酸/硅烷（AAS）等三種方法對(duì)木纖維表面進(jìn)行改性處理，對(duì)改性后的木纖維進(jìn)行了紅外光譜分析、懸浮性測(cè)試和吸濕性能表征。將改性處理后的木纖維與不飽和聚酯樹(shù)脂復(fù)合，制備了WRUPCs試樣，對(duì)其進(jìn)行了拉伸、彎曲和沖擊等力學(xué)性能測(cè)試和吸水性能表征。通過(guò)對(duì)試樣沖擊斷口形貌的觀察，研究了復(fù)合材料的界面結(jié)合特點(diǎn)及破壞機(jī)理。

2、
　　結(jié)果表明，以上三種處理方法中AAS處理的效果最好。當(dāng)采用濃度為0.2mol/L的丙烯酸溶液和質(zhì)量濃度為0.5％的硅烷/乙醇溶液處理木纖維時(shí)，木纖維在蒸餾水中的懸浮時(shí)間最長(zhǎng)，吸濕率最低。對(duì)于AAS（0.2mol/LAA，0.5%硅烷）改性處理的木纖維，當(dāng)其含量為16%時(shí)，復(fù)合材料具有較高的力學(xué)性能，與未處理、AA處理和AAM處理的復(fù)合材料相比，拉伸強(qiáng)度分別提高了13.4%、6.9%和4.9%，彎曲強(qiáng)度分別提高了26.7%、15

3、.1%和11.7%，沖擊韌性分別提高了16.7%、9.8%和1.8%。通過(guò)WRUPCs的微觀結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，與未處理的WRUPCs相比，改性后木纖維與不飽和聚酯樹(shù)脂（UPR）的界面結(jié)合性能得到顯著改善，經(jīng)過(guò)AAM和AAS復(fù)合處理的木纖維與UPR的界面結(jié)合強(qiáng)度高于AA處理的復(fù)合材料，但纖維拔出和界面脫粘仍是此類復(fù)合材料的主要破壞形式。
　　吸水性能研究表明：與未處理的WRUPCs相比，改性處理的復(fù)合材料吸水876h后，AA處理、AAM

4、處理、AAS處理的WRUPCs其吸水率分別降低了10.1%、14.5%、29.0%。吸水后的復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度有所降低，沖擊韌性呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。當(dāng)吸水864h時(shí)，AA處理、AAM處理、AAS處理的WRUPCs其拉伸強(qiáng)度保持率分別為84%、85%和91%，彎曲強(qiáng)度保持率分別為85.7%、86.9%和89.9%，沖擊韌性保持率分別為90.2%、92.7%和92.9%。吸水會(huì)導(dǎo)致木纖維膨脹、復(fù)合材料界面脫粘，這也是復(fù)合材料力學(xué)