竹纖維增強聚丙烯復合材料的研究.pdf

1、竹纖維(BF)因其低密度、高韌性、資源豐富及價廉易得的優(yōu)勢而作為增強體用于熱塑性材料中。但由于纖維在混合體系中的分散、降解及界面相容等問題，直接影響了其應用。本文以BF為增強體，以聚丙烯(PP)為基體，制備了竹塑復合材料(BF/PP)，用FTIR、XRD、SEM和TGA對制備的BF/PP進行了微結構表征，通過研究BF/PP的相關性能得到熱壓成型、注塑成型及竹纖維微生物改性最佳的工藝條件，通過BF/PP的老化實驗結果研究探討了其作用機理。

2、論文主要內容如下:
　　探索了BF/PP的成型工藝條件。分別考察熱壓成型和注塑成型兩種加工方式對BF/PP的影響，確定了熱壓成型最佳工藝條件為:單位壓力3MPa，熱壓溫度190℃，熱壓時間5min;注塑成型最佳工藝條件為:注塑壓力4～5MPa，料筒溫度195℃，保壓時間10s。與熱壓成型法相比，注塑成型法制備的BF/PP拉伸強度高47％～95％，彎曲強度高59％～69％。在注塑成型法最佳工藝條件下探討了BF添加量對BF/PP性能的

3、影響。當BF添加量為40％時，BF在材料中分散均勻，BF/PP的力學性能最佳，拉伸強度和彎曲強度較純PP分別提高了19％和49％。
　　在注塑成型最佳工藝條件下，研究了微生物改性時間對BF和BF/PP的影響。隨著微生物處理時間的增長，BF中纖維素的含量和結晶度先升高后降低，表面粗糙程度不斷增大。當微生物處理時間為21天時纖維素的相對含量提高了25％，BF極性降低，得到了界面模糊，兩相相容性良好的BF/PP，拉伸強度和彎曲強度較未經

4、微生物改性的BF/PP提高了75％以上。
　　本研究用600h紫外加速老化法對BF/PP的耐老化性能進行了評價。經過600h紫外加速老化后BF/PP明顯褪色，表面完整性被破壞。當BF添加量為40％時，BF/PP的拉伸強度和彎曲強度保留率分別為66.9％和74.9％。利用XPS和FTIR對老化前后的BF/PP表面進行分析，結果表明:PP的光氧降解導致了表面羰基和羧基的增多，而BF中木質素的降解則產生了成醌、羧基、過氧羥基等發(fā)色基團造