超分散剂对剑麻纤维／长玻纤／聚丙烯复合材料性能的影响.pdf

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1、第28卷第11期高分子材料科学与工程VoI．28．N()llI2012年11月POLYMERMATERIALSSCIENCEANDENGINEERINGNOV．2()i2超分散剂对剑麻纤维／长玻纤／聚丙烯复合材料性能的影响罗崇禧，陆绍荣，郭栋，刘括(桂林理工大学有色金属及材料加工新技术教育部m'A实验室，广西桂林541004)摘要：以自制超支化分散剂(HBD)为改性剂。制备剑麻纤维(SF)／~纤(LGF)／~丙烯(PP)复合材料，探讨超分散剂对SF／LGF／PP复合材料的力学性能、热性能、结晶性能的影响。采用扫描电镜(SEM)观察SF／LG

2、F／PP复合材料的；中击断面形貌，分析纤维与聚丙烯树脂的界面相容性。实验结果表明，经HBD改性后的SF／LGF／PP复合材料的冲击强度、弯曲强度分别比未经分散剂改性的复合材料提高了35．2％和6％，复合材料的热稳定性、聚丙烯相的结晶速率和结晶度有所提高，HBD的加入使得复合材料的储能模量提高，损耗系数降低。关键词：聚丙烯；超支化分散剂；剑麻纤维；玻璃纤维；复合材料中图分类号：TQ325．14文献标识码：A文章编号：1000—7555(2012)11-0080—04热塑型复合材料具有韧性好、使用寿命长、可循环12．羟基硬脂酸(工业级)：内蒙古

3、通华蓖麻化工有限责利用等优点，被广泛用于生活的各个方面。利用天然任公司；BoltornH20(工业级)：瑞典柏斯托精细化学纤维和玻纤混杂增强复合材料不仅可以保持组分材料品有限公司；N，N一二甲基甲酰胺(DMF)：天津市大茂的优点，还可以提高复合材料的综合性能，降低材料的化学试剂厂；甲苯二异氰酸酯(TDI)：进口分装，用前成本，2J。但由于天然纤维表面含有大量的亲水基蒸馏；其余试剂为市售化学纯试剂。团，玻纤表面基本没有活性基团，很难与亲油性的聚合SK一160B型开放式塑炼机和QLB—D400×400×物基很好地结合，导致复合材料界面相容性差而

4、影响1平板硫化机：上海第一橡胶机械厂；TWZY一24万能材料的各项性能。为了改善纤维与聚合物基界面相容制样机：吉林泰和试验机有限公司。性差的问题，通常采用添加偶联剂、增溶剂【3I、分散1．2超支化分散剂的合成及表征．剂l_4等来提高纤维与聚合物基的界面相容性。在带有搅拌器、温度计及回流冷凝管的500l11L本文采用自制的超支化分散剂来改性SF／LGF／三口烧瓶中，加入30g(0．imo1)l2羟基硬脂酸、1O0PP复合材料，探讨了超分散剂在剑麻、玻纤、聚丙烯复mL丙酮搅拌溶解，滴加0．01g的二月桂酸丁基锡，升合体系中的增容机理，并研究了对

5、复合材料的力学性温至55℃并缓慢滴加0．1mol甲苯二异氰酸酯能、热性能、晶态结构和动态力学性能的影响。(TDI)，恒温反应2h。将105g(0．06Ino1)BohornH20溶于50mLDMF的中，并将其缓慢滴加到三口烧瓶1实验部分中，温度升至90℃，冷凝回流反应5h～7h，停止反应1．1实验原料及设备所得产物先用温水洗去DMF，再用50℃无水乙醇反剑麻纤维(SF)：广西剑麻集团公司提供；玻璃纤复洗涤、烘干，即得淡黄色的超支化分散剂(HBI))，计维(GF)：威远华愿复合材料有限公司提供；聚丙烯(PPT30S)：粒状，湖南长盛石化有限公

6、司生产；聚丙烯接算产率为73％。HBD经红外表征，其在3340CIII处为一NH一振动吸收峰，在2260cn1处一NC()V,j特征枝马来酸酐(PP—g—MAH)和马来酸酐接枝乙烯．辛烯共聚物(POE—g—MAH)：南京德巴化工有限公司生产；轻吸收峰消失，1600cmI1处出现苯环的特征峰．1540质碳酸钙：桂林金山化工有限公司生产；杜邦相容剂cm-1处出现酰胺的C—NH的弯曲振动吸收峰，表明FusabondA(DB—FA)：无锡市新吉亚化工有限公司；TDI中的一NC0基团分别与BohornH20和12一羟基收稿日j9J：201l一11．2

7、7基金项目：广西科学研究与技术开发计划项目(0992022．4)；广西自科基金项目(0991003Z，0842003．4A)通讯联系人：陆绍荣．主要从事聚合物基复合材料的研究．E．mail：gllushaorong@glite．edu．cn第1l期罗崇禧等：超分散剂对剑麻纤维／长玻纤／聚丙烯复合材料性能的影响硬脂酸的～oH发生了反应。。鼢(fr一。黜)Scheme1TheStructureofHyperbranchedDispersant(HBD)1．3剑麻纤维预处理及SF／LGF／PP复合材料的制2结果与讨论备2．1分散剂对SF／LGF／

8、PP复合材料力学性能的影将剑麻纤维剪至5n11118ram，并置于质量分数为响10％的NaOH溶液中，常温下浸泡处理4h，水洗至中Tab．1为分散剂对SF／LGF／PP复合材料力