【題名】  劍麻纖維/酚醛樹脂復(fù)合材料的研究

【作者】 才紅 

【導師】  韋春

【學科專業(yè)】  材料學

【頁碼】  1-62

【中圖法分類號】  TB332

【學位級別】  碩士

【學位授予時間】  20040501.0

【學位授予單位】  桂林工學院

【資源類型】  學位論文

【摘要】本論文采用物理和化學方法對劍麻纖維(SF)進行處理，改善纖維的表面性能，再與酚醛樹脂(PF)混合、輥煉、模壓成型，制備劍麻纖維/酚醛樹脂復(fù)合材料，利用靜態(tài)力學、熱重分析、DSC熱分析、偏光顯微鏡(POM)、掃描電子顯微鏡(SEM)等方法研究了劍麻纖維的不同處理方式、纖維的長度、纖維的含量以及與玻璃纖維混雜等對該復(fù)合體系沖擊強度、彎曲強度、耐磨性、電阻率、吸水率和熱性能的影響，得到了性能較為優(yōu)異的復(fù)合材料，為劍麻纖維的應(yīng)用拓寬領(lǐng)域提供理論基礎(chǔ)。通過上述內(nèi)容的研究，主要結(jié)論如下：(1)劍麻纖維分別經(jīng)過堿處理和KH-550硅烷偶聯(lián)劑處理后，表面形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了細微的變化，有利于提高劍麻與酚醛樹脂界面的粘結(jié)性質(zhì)，制得的SF/PF復(fù)合材料綜合性能比其他處理方式的較好，而且這兩種處理方法簡單易行，所用藥品價格低廉，是適合于增強酚醛樹脂的表面處理方法。(2)當劍麻纖維的含量為40％時，復(fù)合材料的沖擊強度和彎曲強度比未加入劍麻的分別提高了46.3％，25.5％；當纖維的長度為6mm時，復(fù)合材料的沖擊強度、彎曲強度和彎曲模量有最大值，分別為7.2kJ/m2，95.3MPa，6573.4Mpa，但電阻率提高的程度并不顯著，這主要是因為加工成型條件對其影響較大。(3)通過TGA和DSC熱分析手段對劍麻纖維及其復(fù)合材料進行研究，得出二者的熱性能均有提高。加入表面處理后的劍麻保護了酚醛樹脂的酚羥基和亞甲基，從而提高復(fù)合體系的耐熱性，降低材料的吸濕性。(4)劍麻纖維與玻璃纖維混雜增強的復(fù)合材料，由于混雜效應(yīng)的存在，其性能更為優(yōu)越，當SF：GF=1時混雜材料的沖擊強度比劍麻單一增強的復(fù)合材料提高了56.4％，彎曲強度提高了38.4％，經(jīng)過960h后，吸水率只有1.79％，說明材料的耐水性能較好，電阻率比單一纖維增強的復(fù)合材料也有所提高。(5)通過POM和SEM照片觀察劍麻/酚醛樹脂復(fù)合材料的微觀形態(tài)，發(fā)現(xiàn)劍麻纖維經(jīng)過處理后復(fù)合體系的斷裂界面較為復(fù)雜，說明改善了與酚醛樹脂基體的界面性能，纖維起到了傳遞應(yīng)力的作用，因此能夠提高復(fù)合材料的各項性能。