資源描述：
《劍麻纖維聚丙烯類復合材料的制備及燃燒性能測試》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、劍麻纖維聚丙烯類復合材料的制備及燃燒性能測試 摘要：本文主要研究偶聯(lián)處理后的劍麻纖維（SF）對聚丙烯的性能影響，以馬來酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）作為界面相容劑，制備聚丙烯/劍麻纖維馬來酸酐接枝聚丙烯（PP/SF/PP-g-MAH）復合材料，考察不同SF的加入量對復合材料燃燒性能的影響?！ ￡P(guān)鍵詞：劍麻纖維；聚丙烯；硅烷偶聯(lián)劑；復合材料；性能 劍麻，是一種常見的龍舌草屬植物。用天然纖維――劍麻增強PP材料有很好的優(yōu)勢。它符合材料向綠色化，可回收的要求。劍麻纖維（SF）可用來制造的地毯、內(nèi)墻裝
2、飾、襯墊等。鑒于劍麻具有密度小、比強度和比模量高、價格低廉等優(yōu)點，其作為復合材料中的增強材料將具有廣泛的應用空間。劍麻纖維經(jīng)過改性處理，一方面提高了纖維素的含量和力學性能，另一方面處理后的纖維表面積增加，改善了纖維和樹脂的界面.利用處理纖維制備的復合材料的摩擦系數(shù)適中，隨溫度波動小，表明劍麻纖維可能可以代替石棉在摩擦材料中的應用[1]。一些實踐表明，采用劍麻布作為拋光材料無論在效率或是效果上要明顯優(yōu)于普通棉布和化纖布類[2]?！ ∮捎趧β槔w維中存在大量羥基，具有親水性，而大部分聚合物具有憎水性，不利于
3、纖維與塑料基體的界面粘結(jié)[3]。聚丙烯接枝馬來酸酐（PP-g-MAH）作為界面相容劑，與PP有著良好的相容性，可改善天然纖維與PP的相容性。4 1.方案設計 本文選PP作為基體塑料，改性SF作為增強劑，PP-g-MAH作為界面增容劑。將SF通過堿和硅烷偶聯(lián)劑表面處理后與PP、PP-g-MAH通過共混擠出，注塑等工藝得到PP/SF/PP-g-MAH復合體系?！ ?.實驗部分 2.1.偶聯(lián)處理 將烘干的劍麻纖維用濃度5%的硅烷偶聯(lián)劑和KH-55的乙醇制得的硅烷偶聯(lián)劑溶液浸泡1.5h，然后用去離子水
4、洗凈，放在80℃的烘箱中烘至恒重。最后用剪刀將劍麻纖維剪成3mm至5mm的短纖維?！ ⒓艉玫膭β槔w維、PP、PP-g-MAH按照一定配方在高速混合機中混合均勻，備用?！ ?.2擠出實驗 依次接通擠出機的總電源和加熱開關(guān)，設置各段溫度如表3所示，待溫度升至設定溫度后，恒溫半小時?！ z查冷卻系統(tǒng)和真空系統(tǒng)的氣密性，打開水閥啟動冷卻系統(tǒng)，將備用的原料加入料筒中進行擠出造粒實驗。其中喂料頻率設置為46.8Hz，主機頻率設置為8.0Hz。將造好的粒料在溫度設置為80℃的烘箱中烘干至恒重。將第一次擠出造粒得
5、到的原料再在相同條件下進行第二次擠出造粒，最后將粒料在溫度設置為80℃的烘箱中烘干至恒重，備用。 2.3注塑成型實驗4 打開注塑機的電源開關(guān)，將注塑機各區(qū)溫度設置如表4所示，啟動加熱，當溫度到達設置溫度后，恒溫30min后，加料，設置注塑機為半自動，開始注塑成型。 將注塑好的樣條在干燥環(huán)境中放置24h，得到劍麻纖維復合材料?！ ?.4燃燒性能測試 本方法是采用水平的夾住試樣的一端，對試樣段施加規(guī)定的氣體火焰，通過測試線性燃燒速度來評價試樣的燃燒性能?！ ∵x取注塑樣條尺寸長為125mm，寬為13
6、mm，厚為3mm。在距離試樣一端25mm和100mm處垂直于長軸畫兩條標線。將試樣水平加持在試樣夾上，試樣與縱軸平行，與橫軸傾斜45?，在下方放一水盤，點著本生燈并調(diào)節(jié)火焰，是燈管在垂直位置時火焰高度為20mm，將本生燈傾斜45?。打開電源，運行，通過“計時控制”按鈕記錄樣條從第一條標線燒至第二條標線的時間。取三條樣條的平均燃燒時間，根據(jù)下述公式計算燃燒速率。 3.討論 由表7可知，隨著劍麻纖維含量的增加PP復合材料的水平燃燒速度增加。PP屬于易燃塑料，而劍麻纖維其體表面積比較小，也非常容易燃燒，
7、且其燃燒速度要快于PP材料，所以隨著改性SF含量的增加，其燃燒速度成增長趨勢。若在SF改性方面考慮阻燃的性能，通過阻燃改性后將進一步拓寬其應用范圍?！ ⒖嘉墨I： [1]梁小波，楊桂成，曾漢民.劍麻纖維增強復合材料的研究進展[J]，中山大學聚合物復合材料和功能材料教育部重點實驗室，材料導報，2005，19（2）：63. [2]XUXin，CHENGGuangxu，LIUFeiqing.Modifyingofsisaland4frietionPerformanceofthesisalreinforc
8、edresincomposite，ActaMateriaeCompositaeSinica，23（1），129（2006）. [3]王璐琳，何莉萍，田永，屈偉平.表面處理對劍麻纖維增強聚丙烯復合材料力學性能的影響[J]，湖南大學汽車車身先進設計制造國家重點實驗室，機械工程材料，2008，，32（5）：58.4
