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黄麻纤维改性对黄麻纤维复合材料力学性能的影响

黄麻纤维改性对黄麻纤维复合材料力学性能的影响

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作者： Arshad Ali（安致远）东华大学

学位级别：硕士

近年来,随着人们生活水平的提高和环保要求的提高,对天然可生物降解和环保纤维的需求在世界范围内不断增加。在诸多天然纤维中,黄麻是一种环保纤维,在诸多家庭作坊和工业生产中具有较大的应用潜力。黄麻纤维的低密度、低成本、可用性和... 详细信息

近年来,随着人们生活水平的提高和环保要求的提高,对天然可生物降解和环保纤维的需求在世界范围内不断增加。在诸多天然纤维中,黄麻是一种环保纤维,在诸多家庭作坊和工业生产中具有较大的应用潜力。黄麻纤维的低密度、低成本、可用性和良好的机械性能促使研究人员认为,在许多应用领域,尤其是在纺织复合材料领域,黄麻纤维是一种有前途的替代纤维。其在纤维增强聚合物复合材料（FRPC）中的应用日益广泛。FRPC由聚合物（热塑性塑料或热固性塑料）作为基体,纤维（合成纤维或天然纤维）作为增强材料。在FRPC中,纤维沿其纵向承受载荷,而增强纤维之间的应力则由聚合物基体传递。为了获得最佳的性能,必须形成牢固的基体与纤维的结合。另一方面,复合材料中天然纤维的主要不便之处在于纤维和基质之间的稠度差,以及高吸湿性。因此,在改变纤维表面特性时,应考虑采用碱性或冲刷处理,这也是常规纤维最常用的化学处理,同时用于增强热固性塑料和热塑性塑料。碱性或冲刷处理的本质变化是系统结构中氢键的中断,这种方式扩大了表面不匀度,以便更好地与基体结合。在其上面,处理扩大了在纤维表面发现的纤维素的测量,因此扩大了可想象的反应位点的数量。因此,在这项工作中,首先对黄麻纤维进行化学处理（酸预处理、碱处理或冲刷处理）。采用单向黄麻纤维组织制备了黄麻纤维/环氧树脂复合材料。考虑了复合材料的基本性能,如断裂延伸率、空隙率、初始模量、拉伸强度等。分析了经处理和未经处理或未经处理的黄麻纤维的扫描电子显微镜（SEM）图像和原子转移傅立叶变换红外光谱（ATR-FTIR）,以研究化学改性对纤维的影响。结果表明,化学处理或水洗处理对黄麻纤维复合材料的力学性能有显著影响,同时对复合材料中孔隙的排列也有显著影响。

关键词：黄麻纤维复合材料化学或冲刷处理表面开放性物理性能拉伸性能

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