竹漿纖維ATRP改性對復合材料性能影響的研究.pdf

1、竹塑復合材料近年來發(fā)展迅速，它是由竹纖維或竹粉作為增強材料，樹脂作為基體，經(jīng)過高溫、高速混合，成型加工而制得的一種復合材料。這種材料兼得了竹材與樹脂塑料的性能特點，是一種綠色環(huán)保型復合材料，因而具有良好的發(fā)展前景。界面結(jié)合強度低一直是竹塑復合材料研究的核心問題，這對竹塑復合材料的各項性能有很大的影響，制約了材料的應用與推廣。本文采用電子活化再生原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法（AGET-ATRP），在竹漿纖維表面接枝含有雙鍵的聚合高分子單體，改善纖

2、維表面的極性，增強竹漿纖維與塑料的表面結(jié)合性。
　　采用2-溴異丁酰溴（BIBB）為引發(fā)劑，四氫呋喃為溶劑，反應時間24h，反應溫度60℃，制備了竹漿纖維大分子引發(fā)劑。然后又以聚異戊二烯為單體，溴化銅（CuBr2）/五甲基二乙烯三胺（PMDEETA）為催化體系，抗壞血酸(VC)為還原劑，N,N-二甲基甲酰胺(DMF)為溶劑，采用 AGET-ATRP法，反應時間6h，反應溫度30℃，來接枝改性竹漿纖維。采用紅外光譜（FTIR）、X射

3、線衍射（XRD）等來對原竹漿纖維，竹漿纖維大分子引發(fā)劑以及接枝改性后的竹漿纖維進行分析表征，并通過掃描電鏡（SEM）更直觀的觀測分析了改性前后竹漿纖維表面形貌的變化，表明了聚異戊二烯單體成功接枝到了竹漿纖維表面。在此基礎上，將接枝改性后的竹漿纖維與聚苯乙烯（PS）、環(huán)氧樹脂（EP）等塑料混合制備復合材料，竹漿纖維添加比例分別為0、5％、10%、15%、20%、25%。聚苯乙烯為熱塑性塑料，而環(huán)氧樹脂為熱固性塑料，選用兩種材料具有代表性。

4、兩種材料的形態(tài)不同，所以采取不同的制備方法，聚苯乙烯和改性的竹漿纖維采用高速混合機混合，然后通過平板硫化機進行壓板；而環(huán)氧樹脂和改性的竹漿纖維通過捏合機混合，然后再通過平板硫化機壓板，最后通過材料萬能試驗機來測定兩種材料的拉伸、彎曲等物理性能。并通過掃描電鏡對材料斷裂形貌進行表征分析，運用熱重分析儀（TGA）對其進行熱力學分析。結(jié)合力學性能、SEM，TGA等分析，表明竹漿纖維經(jīng)過接枝改性后，能有效改善其與樹脂塑料之間的界面結(jié)合性。