椰壳纤维抗冲共聚聚丙烯复合材料的研究

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1、山东理工大学硕士学位论文摘要汽车等交通工具用材料的轻量化和环保要求，使得人们不得不重新审视传统的增强材料。玻璃纤维增强塑料(GlassFiberReinforeedPlastics，GFRP)具有优越的耐热和力学性能，但使用后难以找到适宜的处理方法。为此，人们把目光投向了密度小、来源丰富的天然纤维作为合成树脂的增强材料。与玻璃纤维相比，天然纤维具有密度小、成本和能耗低、对设备无磨损、可回收、对人体无害、利于环保等诸多优点。椰壳纤维作为价廉、质轻的天然纤维，价格比黄麻、剑麻便宜，密度在常见的天然纤维中是最低的。本文

2、主要做了以下工作：探讨了椰壳纤维／抗冲共聚聚丙烯(IPC)复合材料的制备工艺，通过比较复合材料的性能，确定采用同向双螺杆挤出机挤出造粒。将椰壳纤维进行了丝光处理，实验结果表明椰壳纤维处理的浓度越高、时间越长，复合材料的性能越差，这是由于椰壳纤维受到了损害。经过碱处理的椰壳纤维／IPC复合材料的力学性能比未处理的差，这与常用天然纤维复合材料的结果相反。在复合材料中添加相容剂马来酸酐接枝聚丙烯(MAH．g．PP)，复合材料的界面黏结明显改善，力学性能明显提高。MAH．g．PP含量在2．8wt％，随其含量的增加，复合材

3、料的力学性能、耐热性、硬度明显提高；此外在相同MAH．g．PP含量，椰壳纤维的含量越高，增容效果越好。SEM观察到，未加MAH．g．PP的复合材料中，纤维与基体之间有缝隙，界面黏结非常差；加MAH．g．PP的复合材料，椰壳纤维与基体有粘连，界面黏结较好。通过扫描电子显微镜(SEM)对处理与未处理椰壳纤维的表面观察，发现处理后的椰壳纤维表面凸起的颗粒明显减少，凹坑增多，表面粗糙程度增大，表明碱处理蚀掉了椰壳纤维表面的蜡层。傅立叶变换红外光谱(FTIR)对椰壳纤维浸泡后溶液析出盐的分析表明，碱处理除去的椰壳纤维表面的

4、蜡层，主要是肪酸及缩聚物。不利于与IPC的黏结，这与SEM结果相吻合。复合材料的动态力学(DMA)分析结果表明随着椰壳纤维含量的增加，储能模量呈上升趋势，预示着复合材料的抗变形能力逐渐提高。在复合材料的偏光照片中可以看出椰壳纤维有成核剂的作用，随着椰壳纤维含量的增加，提高了结晶速率、结晶温度、结晶度，细化了结晶。由复合材料的熔融结晶行为(DSC)，可以得知随着椰壳纤维含量的增加，IPC相的结晶温度、结晶速率呈上升趋势，过冷度减小。关键词：椰壳纤维；抗冲共聚聚丙烯；丝光处理；相容性山东理工大学硕士学位论文摘要Abs

5、tractTransportvehicle，asthelightweightmaterialsandenvironmentalprotectionrequirements，peoplehavetore-examinethetraditionalreinforcement．NowGlassFiberReinforcedPlastics(GFRP)withsuperiorheatresistanceandhighmechanicalproperties，butitisdifficulttofindsuitablepo

6、st-treatment．Then，thedensityofsmall，richsourceofnaturalfiberasareinforcingmaterialofsyntheticresinisnecessary．Comparedwithglassfiber,naturalfiberissmalldensity,lowcostandpowerconsumption，nowearandtearonequipment，recyclable，harmlesstothehumanbody,beneficialtot

7、heenvironment，andmanyotheradvantages．Coirfiberisalow—cost，lightweightnaturalfiberandthedensityofcoirfiberisthelowestincommon．Thecoconutfiber／impactcopolymerpolypropylene(IPC)compositematerials，wasmadebyusingthetwin-screwextrusiongranulation．Coirfiberwastreate

8、dwithalkaliandtheresultsshowedthatthehigherconcentrationofalkaliandthelongertreatingdecreasedtheperformanceofcompositematerials．Themechanicalpropertiesoftreatedcoirfiber／IPCcompositesarep