竹纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料制備及力學(xué)、老化性能研究.pdf

1、由于竹纖維表面與聚丙烯樹脂存在較大極性差，這導(dǎo)致了竹纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的弱界面性能和濕熱敏感性。隨著汽車工業(yè)對材料環(huán)境適應(yīng)性研究的注重，針對汽車的使用環(huán)境，研究竹纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的濕熱老化性能具有非常重要的意義。
　　課題采用非織造工藝和熱壓工藝制備了竹纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，分別研究了竹纖維含量、制作結(jié)構(gòu)和改性處理對復(fù)合材料力學(xué)性能、吸濕性能的影響;并通過層間混雜結(jié)構(gòu)和竹纖維表面性能對復(fù)合材料性能作用機(jī)理的研究，探索了

2、兩種優(yōu)化方式對復(fù)合材料濕熱穩(wěn)定性的影響。
　　復(fù)合材料力學(xué)性能研究表明，當(dāng)竹纖維/PP質(zhì)量比為60/40時，復(fù)合材料具有最優(yōu)力學(xué)性能，其彎曲強(qiáng)度和模量分別為51.64MPa和3.97GPa，拉伸強(qiáng)度和模量分別為38.72MPa和4.36GPa。層間混雜結(jié)構(gòu)、堿處理和偶聯(lián)劑處理分別通過提高竹纖維和聚丙烯樹脂分散性、竹纖維表面能，以及降低竹纖維表面極性，改善了復(fù)合材料內(nèi)部缺陷和界面性能，從而提高了材料的力學(xué)性能。其中，3％偶聯(lián)劑處理復(fù)

3、合材料性能最優(yōu)，其彎曲強(qiáng)度和模量分別為為73.99MPa和6.07GPa，拉伸強(qiáng)度和模量分別為56.57MPa和6.17GPa，相比處理前，復(fù)合材料的各項(xiàng)性能分別提高了43.28％、52.90％、46.09％和41.70％。
　　吸濕性能研究表明，復(fù)合材料的吸濕規(guī)律符合Fick吸濕定律，其水分表觀擴(kuò)散系數(shù)數(shù)量級為10-7cm2/s，當(dāng)竹纖維/PP質(zhì)量比為60/40時，復(fù)合材料具有相對較好的耐濕性，其平衡吸濕量為5.05％，水分表觀