【题名】  剑麻纤维/酚醛树脂复合材料的研究

【作者】 才红 

【导师】  韦春

【学科专业】  材料学

【页码】  1-62

【中图法分类号】  TB332

【学位级别】  硕士

【学位授予时间】  20040501.0

【学位授予单位】  桂林工学院

【资源类型】  学位论文

【摘要】本论文采用物理和化学方法对剑麻纤维(SF)进行处理，改善纤维的表面性能，再与酚醛树脂(PF)混合、辊炼、模压成型，制备剑麻纤维/酚醛树脂复合材料，利用静态力学、热重分析、DSC热分析、偏光显微镜(POM)、扫描电子显微镜(SEM)等方法研究了剑麻纤维的不同处理方式、纤维的长度、纤维的含量以及与玻璃纤维混杂等对该复合体系冲击强度、弯曲强度、耐磨性、电阻率、吸水率和热性能的影响，得到了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。通过上述内容的研究，主要结论如下：(1)剑麻纤维分别经过碱处理和KH-550硅烷偶联剂处理后，表面形态结构发生了细微的变化，有利于提高剑麻与酚醛树脂界面的粘结性质，制得的SF/PF复合材料综合性能比其他处理方式的较好，而且这两种处理方法简单易行，所用药品价格低廉，是适合于增强酚醛树脂的表面处理方法。(2)当剑麻纤维的含量为40％时，复合材料的冲击强度和弯曲强度比未加入剑麻的分别提高了46.3％，25.5％；当纤维的长度为6mm时，复合材料的冲击强度、弯曲强度和弯曲模量有最大值，分别为7.2kJ/m2，95.3MPa，6573.4Mpa，但电阻率提高的程度并不显著，这主要是因为加工成型条件对其影响较大。(3)通过TGA和DSC热分析手段对剑麻纤维及其复合材料进行研究，得出二者的热性能均有提高。加入表面处理后的剑麻保护了酚醛树脂的酚羟基和亚甲基，从而提高复合体系的耐热性，降低材料的吸湿性。(4)剑麻纤维与玻璃纤维混杂增强的复合材料，由于混杂效应的存在，其性能更为优越，当SF：GF=1时混杂材料的冲击强度比剑麻单一增强的复合材料提高了56.4％，弯曲强度提高了38.4％，经过960h后，吸水率只有1.79％，说明材料的耐水性能较好，电阻率比单一纤维增强的复合材料也有所提高。(5)通过POM和SEM照片观察剑麻/酚醛树脂复合材料的微观形态，发现剑麻纤维经过处理后复合体系的断裂界面较为复杂，说明改善了与酚醛树脂基体的界面性能，纤维起到了传递应力的作用，因此能够提高复合材料的各项性能。