竹漿纖維ATRP改性對(duì)復(fù)合材料性能影響的研究.pdf

1、竹塑復(fù)合材料近年來(lái)發(fā)展迅速，它是由竹纖維或竹粉作為增強(qiáng)材料，樹(shù)脂作為基體，經(jīng)過(guò)高溫、高速混合，成型加工而制得的一種復(fù)合材料。這種材料兼得了竹材與樹(shù)脂塑料的性能特點(diǎn)，是一種綠色環(huán)保型復(fù)合材料，因而具有良好的發(fā)展前景。界面結(jié)合強(qiáng)度低一直是竹塑復(fù)合材料研究的核心問(wèn)題，這對(duì)竹塑復(fù)合材料的各項(xiàng)性能有很大的影響，制約了材料的應(yīng)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(qiáng)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(yīng)時(shí)間24h，反應(yīng)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(yīng)時(shí)間6h，反應(yīng)溫度30℃，來(lái)接枝改性竹漿纖維。采用紅外光譜（FTIR）、X射

3、線衍射（XRD）等來(lái)對(duì)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(jìn)行分析表征，并通過(guò)掃描電鏡（SEM）更直觀的觀測(cè)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(chǔ)上，將接枝改性后的竹漿纖維與聚苯乙烯（PS）、環(huán)氧樹(shù)脂（EP）等塑料混合制備復(fù)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(shù)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(jī)混合，然后通過(guò)平板硫化機(jī)進(jìn)行壓板；而環(huán)氧樹(shù)脂和改性的竹漿纖維通過(guò)捏合機(jī)混合，然后再通過(guò)平板硫化機(jī)壓板，最后通過(guò)材料萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)來(lái)測(cè)定兩種材料的拉伸、彎曲等物理性能。并通過(guò)掃描電鏡對(duì)材料斷裂形貌進(jìn)行表征分析，運(yùn)用熱重分析儀（TGA）對(duì)其進(jìn)行熱力學(xué)分析。結(jié)合力學(xué)性能、SEM，TGA等分析，表明竹漿纖維經(jīng)過(guò)接枝改性后，能有效改善其與樹(shù)脂塑料之間的界面結(jié)合性。