细菌纤维素增强环氧树脂透明复合材料的制备与性能

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1、第27卷第6期天津科技大学学报Vol.27No.62012年12月JournalofTianjinUniversityofScience&TechnologyDec.2012细菌纤维素增强环氧树脂透明复合材料的制备与性能1121王彪，万同，李晶，曾威(1.天津科技大学材料科学与化学工程学院，天津300457；2.天津出入境检验检疫局工业产品安全技术中心，天津300201)摘要：通过2种不同细菌纤维素添加方式，采用模压成型的方法制备细菌纤维素/环氧树脂(BC/EP)透明复合材料，研究了复合材料的微观形态、力学性能、动态热机械性能以及透明性能．结果表明：对于BC添加方式Ⅰ制得

2、的样品，BC可以同时增强增韧EP，随着BC含量增加，复合材料的拉伸强度和断裂伸长率逐渐增大，与纯EP相比，BC质量分数为55%的复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别提高4倍和11倍；对于BC添加方式Ⅱ制得的样品，BC的高强度高弹性模量及其与EP界面强烈相互作用，提高了BC/EP复合材料的弹性模量，BC的网络结构阻碍了EP的固化交联，从而降低其交联密度，使得EP玻璃化转变温度降低；BC/EP复合材料的断面显示纤维状的韧性断裂特征，表面显示均匀分布且面内取向的BC纳米网络结构，因而复合材料的力学性能显著提高；BC干膜透明性较差，BC/EP复合材料的透明性比BC干膜显著提高．关键

3、词：细菌纤维素；环氧树脂；增强；力学性能；透明性能中图分类号：TQ314.262；TQ323.5文献标志码：A文章编号：1672-6510(2012)06-0035-06PreparationandPropertiesofOpticallyTransparentEpoxyResinCompositesReinforcedwithBacterialCellulose1121WANGBiao，WANTong，LIJing，ZENGWei(1.CollegeofMaterialScienceandChemicalEngineering，TianjinUniversityofSc

4、ience&Technology，Tianjin300457，China；2.TechnicalCenterforSafetyofIndustrialPruducts，TianjinEntry-ExitInspectionandQuarantineBureau，Tianjin300201，China)Abstract：Opticallytransparentbacterialcellulose/epoxyresin(BC/EP)compositeswerepreparedwithcompressionmould-ingtechniqueintwodifferentways

5、ofaddingBC.Themechanicalproperties，dynamicthermo-mechanicalproperties，morphologyandtransparentpropertiesofthecompositeswerestudied.TheresultsshowthattheobtainedBC/EPcompositesbywayⅠgainedanincreaseinbothtensilestrengthandelongationatbreakwhenincreasingBCcontent.Thetensilestrengthandelonga

6、tionatbreakofthecompositeswith55%BCarefourandeleventimeshigherthanthatofneatEP，respectively.ThedynamicmodulusofthecompositesobtainedbywayⅡwasimprovedbythepresenceofBC，whichwasattributedtohighstrengthandhighmodulusofBCandstronginteractionontheinterfacebetweenEPandBC.TheadditionofBCre-stric

7、tedthecrosslinkreactionofEP，sothecrosslinkingdensityislowerthanthatofneatEP，whichresultedinadecreaseintheTgofEP.Thefracturesurfacesofthecompositesshowedatoughcharacteristicwithfibroidprofile.Uniformribbon-likecellulosemicrofibrilbundleswereobservedonthesurfaceofthec