不同表面处理对剑麻纤维/树脂基复合材料性能影响

杨明 李建 葛曷一 殷娇娇

(1.湖北汽车工业学院材料科学与工程学院,湖北 十堰,442002;2.济南大学材料科学与工程学院,山东 济南,250022)

剑麻纤维是从剑麻叶片中提取出来的维管束纤维,其主要特点是质地坚韧、耐低温、耐摩擦、耐酸碱、耐海水腐蚀以及拉伸强度大等[1]。剑麻纤维的吸湿性比较大,其与树脂基体的反应就会降低,没有经过表面处理的纤维同树脂基体之间的界面黏结不好,制备的复合材料力学性能会受到影响,进而使剑麻/树脂基复合材料的应用有局限性[2]。

下面将剑麻纤维通过不同方式的表面处理后,与不饱和聚酯树脂进行模压成型制备成剑麻/树脂基片状模塑料(SMC),重点研究纤维含量、纤维不同表面处理对SMC性能的影响。

1 试验部分

1.1 主要原料及仪器设备

剑麻，工业级,广西剑麻集团公司;不饱和聚酯树脂,氧化镁,硬脂酸锌,碳酸钙，工业级,山东日新复合材料有限公司;硅烷偶联剂,KH-550和KH-570,工业级,中国国药集团;其他助剂及原料均采用市售化学纯试剂或工业级产品。

傅里叶红外光谱仪(FTIR),IRAFFINITY-1,日本SHIMADZU公司;扫描电子显微镜(SEM),JSM-6360LV,日本电子株式会社;万能力学试验机,CMT5000,深圳三思纵横科技股份有限公司;热失重分析仪,SDT Q600,美国TA公司。

1.2 剑麻纤维的表面处理

分别配制质量分数5%的NaOH溶液和质量分数1% 的KH-550，KH-570溶液。将剑麻纤维分别加入到NaOH溶液、KH-550溶液和KH-570溶液中充分浸泡,再用水洗净,烘干干燥后,备用。

1.3 SMC复合材料制备

分别称取一定量的不饱和聚酯树脂、低收缩剂、氧化镁、硬脂酸锌、钙粉、固化剂等混合均匀,将搅拌好的树脂糊放进抽真空机中抽真空。……