木纖維的復合改性及其增強的不飽和聚酯復合材料研究.pdf

1、為了改善木纖維增強不飽和聚酯復合材料（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）等三種方法對木纖維表面進行改性處理，對改性后的木纖維進行了紅外光譜分析、懸浮性測試和吸濕性能表征。將改性處理后的木纖維與不飽和聚酯樹脂復合，制備了WRUPCs試樣，對其進行了拉伸、彎曲和沖擊等力學性能測試和吸水性能表征。通過對試樣沖擊斷口形貌的觀察，研究了復合材料的界面結合特點及破壞機理。

2、
　　結果表明，以上三種處理方法中AAS處理的效果最好。當采用濃度為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，木纖維在蒸餾水中的懸浮時間最長，吸濕率最低。對于AAS（0.2mol/LAA，0.5%硅烷）改性處理的木纖維，當其含量為16%時，復合材料具有較高的力學性能，與未處理、AA處理和AAM處理的復合材料相比，拉伸強度分別提高了13.4%、6.9%和4.9%，彎曲強度分別提高了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WRUPCs的微觀結構分析發(fā)現(xiàn)，與未處理的WRUPCs相比，改性后木纖維與不飽和聚酯樹脂（UPR）的界面結合性能得到顯著改善，經(jīng)過AAM和AAS復合處理的木纖維與UPR的界面結合強度高于AA處理的復合材料，但纖維拔出和界面脫粘仍是此類復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%。吸水后的復合材料拉伸強度和彎曲強度有所降低，沖擊韌性呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。當吸水864h時，AA處理、AAM處理、AAS處理的WRUPCs其拉伸強度保持率分別為84%、85%和91%，彎曲強度保持率分別為85.7%、86.9%和89.9%，沖擊韌性保持率分別為90.2%、92.7%和92.9%。吸水會導致木纖維膨脹、復合材料界面脫粘，這也是復合材料力學