聚烯烃亚麻纤维复合材料的研究

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1、摘要摘要亚麻纤维是一种资源丰富，价格低廉的天然纤维，聚烯烃／亚麻纤维复合材料对充分利用亚麻资源、环境保护具有重要意义。本实验根据塑料填充改性的原理，选用聚烯烃和亚麻纤维作为主要原料，采用双辊混炼工艺来制备PE／亚麻纤维、PVC／亚麻纤维复合材料。采用钛酸酯、硅烷偶联剂和硬脂酸等表面改性剂对亚麻纤维进行了表面处理，考察了不同表面改性剂对PE／亚麻纤维、PVC／亚麻纤维复合材料各项性能的影响。结果表明：经NDZ．201型钛酸酯偶联剂处理后，PE／亚麻纤维复合材料的综合性能最佳；经KBC．1003型硅烷偶联剂处理后，PVC

2、／亚麻纤维复合材料的综合性能最佳。实验采用液相悬浮接枝法，选用丙烯酸甲酯接枝亚麻纤维，制得接枝物A，确定出接枝最佳条件：单体与亚麻质量比为1．2，引发剂与单体的质量比为0．12，温度60。C，时间4h；制备了接枝物B(亚麻．g．BA)、双单体接枝物C(亚麻一g一(MA／BA))。并对它们进行红外光谱表征，测试表明得到预定的接枝物。考察两种处理方法对复合材料力学性能的影响，结果表明：添加接枝物的复合材料力学性能均好于添加表面改性剂处理亚麻纤维的复合材料力学性能。其中添加接枝物C的复合材料的力学性能最佳，PE／亚麻纤维复

3、合材料的冲击、拉伸和弯曲强度分别提高了71％、25％和81％，PVC／亚麻纤维复合材料的冲击、拉伸和弯曲强度分别提高了105％、122％和171％。对复合材料的物理性能和加工性能进行了研究，结果表明：表面改性剂处理亚麻纤维后，复合材料的密度变化不大，耐水性能和加工性能有所改善；接枝改性处理亚麻纤维对复合材料密度影响不大，耐水性能和加工性能均有很大程度的提高。通过SEM观察复合材料的断面形貌发现，表面改性剂处理和接枝改性两种方法都改善了复合材料的界面作用。关键词：亚麻纤维，聚乙烯，聚氯乙烯，复合材料，偶联剂，接枝，共混

4、AbstractFlaxfiberwasaresourcefulandlow．costnaturalfiber．Ithadgreatsignificanceof(polyolefine／flax)compositestomakefulluseofflaxresourceandtoprotectenvironment·Inthispaper,polyolefineandflaxfiberwereselectedtoproducePE／flax，PVC／flaxcompositesonthebasisoftheprinc

5、ipleofpolymerfillingandmodificationthroughthetechniqueofcompoundmixing．Flaxfiberwasmodifiedwithtitanatecouplingagent，silanecouplingagentandstearicacid．Theeffectofsurfacemodifieramountonthepropertiesofthe(PE／flax)compositesandthe(PVC／flax)compositesWasstudied．Th

6、eresultsshowedthatthepropertiesof(PE／flax)compositeswerebestafterNDZ．201titanatecouplingagentmodifiedflaxfiber．Thepropertiesof(PVC／flax)compositeswerebestafterKBC-1003silanecouplingagentmodifiedflaxfiber．Inthepaper,wepreparedgraftcopolymerA(flax-g-MA)bywater-ph

7、asegraftcopolymerization．ThegraftmonomerWasmethylacrylate．Thebesttechnologcialconditionswasshowedasfollows：thequalityratioofmonomerandflaxWas1．2．ThequalityratioofevocatingagentandmonomerWas0．12．Thereactiontemperatureandtimewere60"Cand4h．Thestructureofgmftwascha

8、racteredbyFT．IRspectraandthegraftwasfinalobjectivepmduct．Theinfluenceoftwomodifiedmethodsonmechanicalpropertiesofcompositeswasinvestigated．Theresultsshowedthatthemechanicalp