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剑麻纤维增强聚丙烯内饰材料的制备及表面处理对力学性能的影响
| 论文题名： | 剑麻纤维增强聚丙烯内饰材料的制备及表面处理对力学性能的影响 |
| 关键词： | 剑麻纤维;表面处理;聚丙烯树脂;汽车内饰材料;稀土元素;力学性能 |
| 摘要： | 麻纤维作为增强材料的树脂基复合材料,由于其独特的优越性,越来越引起汽车工业的广泛关注。剑麻纤维作为一种一年生的农作物副产品,具有比重轻、强度高、来源广泛等特点,但其突出的优越性还在于价廉、可降解。这些特点将引起人们对其在某些领域内的替代玻璃纤维和碳纤维研究工作的浓厚兴趣,对于解决汽车业所面临的能源与资源危机提供有效的解决途径。 然而,亲水性的剑麻纤维和疏水性的聚丙烯是不相容的,未经处理的纤维与树脂基体间的界面兼容性和界面粘合性极差,为此需要对纤维表面进行处理以降低其亲水性及吸湿性,提高其与基体树脂的界面粘合力。 本论文采用物理和化学方法对剑麻纤维进行表面处理,以改善纤维的表面性能,尤其是尝试了用稀土元素处理纤维表面,此前未见这方面报道。经改性后的纤维与聚丙烯树脂混合、注塑成型,制备剑麻纤维/聚丙烯树脂复合材料。采用扫描电子显微镜、红外光谱、X射线衍射等方法研究了剑麻纤维处理前后的表面形态变化,研究了不同处理方式、不同纤维含量对复合体系抗拉强度、冲击韧性和弯曲强度的影响,制备出性能较为优异的复合材料,为剑麻纤维的应用拓宽领域提供理论基础。本论文研究的主要结果如下: 剑麻纤维经过表面处理后,表面形态结构发生了细微的变化,有利于提高其与聚丙烯树脂的界面粘结性能,制得的复合材料综合性能比较好。在NaOH处理中,浓度10％左右时处理效果最佳。 当剑麻纤维的含量为20％时,复合材料的抗拉强度和弯曲强度比未加入剑麻的分别提高了140％和22.5％,而冲击韧性基本不变。 在聚丙烯中添加聚乙烯(PE)可增加复合材料的冲击韧性。但同时复合材料的抗拉强度和弯曲强度下降。 本论文的研究在理论和工程应用中都取得了较大的进展,为进一步研究纤维增强复合材料提供了有价值的理论依据和工程应用参考。 |
| 作者： | 王璐琳 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 何莉萍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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