劍麻-PP復合材料的結(jié)晶行為與力學性能.pdf

1、利用天然纖維替代合成纖維制備纖維增強熱塑性復合材料對于減輕環(huán)境負荷、節(jié)約能源等方面具有重要的現(xiàn)實意義。本文選用漿用劍麻和PP制備了劍麻/PP復合材料，通過對所制備復合材料的結(jié)晶形態(tài)，非等溫結(jié)晶動力學，以及力學性能和熱性能的研究，初步探討了劍麻/PP復合材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)與性能之間的聯(lián)系。劍麻的加入誘導PP形成橫晶，并且劍麻/PP復合材料熔點、力學性能及熱分解溫度都有不同程度提高，主要工作如下：
　　 (1)研究了在靜態(tài)條件下（恒溫、

2、變溫、不同劍麻含量）劍麻纖維對PP結(jié)晶形態(tài)的影響。偏光顯微鏡(POM)結(jié)果表明：劍麻表面形貌對PP在其表面成核有一定影響，相對來說表面粗糙度高有利成核，橫晶密度高；劍麻的加入提高了結(jié)晶起始溫度，加快了結(jié)晶速度；不同結(jié)晶溫度結(jié)晶橫晶的生長速度符合單峰曲線關(guān)系；不同降溫速率(20℃/min-50℃/min)到結(jié)晶溫度恒溫，橫晶的生長與降溫速率無關(guān)，只與恒溫的溫度有關(guān)；但是不同降溫速率(2.5℃/min-20℃/min)到室溫的變溫過程中，隨

3、著降溫速率的提高，開始結(jié)晶溫度向低溫區(qū)域移動；多根劍麻也會誘導PP形成橫晶。
　　 (2)用HK制備了劍麻重量百分比分別是5％,10％,20％的劍麻/PP復合材料，然后用破碎機破碎制成粒料。
　　 (3)差示掃描量熱儀(DSC)研究復合材料的非等溫結(jié)晶特性。隨著劍麻纖維含量的增加，結(jié)晶峰值溫度提高，且結(jié)晶時間變短，這表明劍麻起到很好的異相成核作用，劍麻的加入對PP的熔點及結(jié)晶度基本沒影響；隨著降溫速率的加快，結(jié)晶峰值溫度

4、向低溫方向移動，且結(jié)晶區(qū)間變寬。采用Jeziorny法、Ozawa法、Mo法對劍麻/PP復合材料的非等溫結(jié)晶動力學進行了分析。結(jié)果表明：PP和復合材料結(jié)晶都分為兩個階段，兩個階段的結(jié)晶動力學參數(shù)相差很大，這說明結(jié)晶成核和晶體生長方式發(fā)生改變，并且隨著降溫速率的加快，結(jié)晶過程兩個階段的參數(shù)差距減小。
　　 (4)通過注塑成型制得標準樣條，對復合材料進行沖擊、拉伸、彎曲性能測試。結(jié)果表明：劍麻的加入，復合材料的沖擊強度、拉伸強度、彎