不同植物纖維/PBS復(fù)合材料的性能差異比較
- 分類:行業(yè)動(dòng)態(tài)
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- 發(fā)布時(shí)間:2021-10-28
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【概要描述】100mesh,120mesh篩備用;纖維素:硝酸乙醇法制備;綜纖維素:亞氯酸鈉法制備;木素:次氯酸鹽法制備
不同植物纖維/PBS復(fù)合材料的性能差異比較
【概要描述】100mesh,120mesh篩備用;纖維素:硝酸乙醇法制備;綜纖維素:亞氯酸鈉法制備;木素:次氯酸鹽法制備
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100mesh,120mesh篩備用;纖維素:硝酸乙醇法制備;綜纖維素:亞氯酸鈉法制備;木素:次氯酸鹽法制備。
14復(fù)合材料的制備將植物纖維及植物纖維主要成分(纖維素、綜纖維素、木素)與PBS按一定的質(zhì)量比在SK-160雙輥開放式混煉機(jī)(上海齊才液壓機(jī)械有限公司)上110°C混煉10min然后熱壓成型,制成標(biāo)準(zhǔn)試樣,待拉力試驗(yàn)用。
1.3復(fù)合材料性能測(cè)試1.3.1XRD測(cè)試:采用日本Rigalcu公司生產(chǎn)的D/Max-3c型X射線衍射儀測(cè)試?yán)w維素與半纖維素以及復(fù)合材料的結(jié)晶度。
2力學(xué)性能測(cè)試:復(fù)合材料的力學(xué)性能按GB/T1040.3―2006采用承德市金建檢測(cè)儀器有限公司生產(chǎn)的XWW-10A型萬能拉力試驗(yàn)機(jī),以5mm/min的速度對(duì)試樣施加拉伸載荷,直到試樣斷裂,每種測(cè)試5個(gè)平行樣,取其平均值。
1.3.3熱重分析:采用TGAQ500型熱重分析儀(美國(guó)TA公司)測(cè)試,測(cè)試氣體為氮?dú)?,測(cè)試溫度為30°C~600°C,程序升溫速率為10°C/min,測(cè)試質(zhì)量為4接觸角測(cè)試:采用上海梭倫科技SL200A/B/D系列接觸角測(cè)量?jī)x,以蒸餾水為介質(zhì),將復(fù)合材料樣品基金項(xiàng)目:科技部“863”計(jì)劃項(xiàng)目子課題(2011AA100503)西省教育廳產(chǎn)業(yè)化育研項(xiàng)目(2010C01);高分子材料工程國(guó)家重點(diǎn),添加植物纖維后,復(fù)合材料的接觸響角較純PBS有所降低,隨著植物纖維添加量的增加,復(fù)合材料的接觸角不斷減小,其中,竹纖維復(fù)合材料的接觸角*大,小麥秸稈纖維的接觸角*小。纖維素、半纖維素的強(qiáng)極性以及木素分子的酚羥基結(jié)構(gòu)使植物纖維具有較強(qiáng)的親水性,因此當(dāng)其與疏水性的PBS共混后,復(fù)合材料一方面由于親水性的植物纖維的加入使自身親水性增加,另一方面,由于纖維與基體之間的相容性較差,兩者接觸不緊密,所以復(fù)合材料表面以及內(nèi)部空隙增多,復(fù)合材料的親水性相應(yīng)也增強(qiáng),且隨著植物纖維含量的增加,復(fù)合材料的親水性也增加。不同植物纖維/PBS復(fù)合材料親水程度的差異性取決于植物纖維性能的差異。由Fig.6(a),F(xiàn)ig.6(b)可知,結(jié)晶性能好的竹纖維的纖維素、綜纖維素復(fù)合材料的親水性相對(duì)較弱,結(jié)晶性能差的小麥纖維的纖維素、綜纖維素復(fù)合材料的親水性相對(duì)較強(qiáng)。這是因?yàn)榻Y(jié)晶度大,纖維素和綜纖維素裸露羥基較少,吸水性弱,與PBS樹脂相容性好,復(fù)合材料內(nèi)部鏈接緊密,空隙少,復(fù)合材料親水性小。Fig.6(c)描述了不同植物纖維木素/PBS復(fù)合材料的親水性,小麥秸稈纖維木素復(fù)合材料總體上表現(xiàn)出較好的親水性,竹纖維木素復(fù)合材料的親水性相對(duì)較弱,這種差異是由木素酚羥基決定的,酚羥基含量越大,親水性越強(qiáng)。綜上所述,纖維素、綜纖維素、木素的親水性直接決定了纖維的親水性,竹纖維纖維素、綜纖維素、木素的相對(duì)較高的疏水性以及竹纖維大的長(zhǎng)徑比(竹纖維133,稻草纖維114,小麥纖維102),使竹纖維內(nèi)部結(jié)合緊密,直接導(dǎo)致復(fù)合材料的親水性相對(duì)較弱。
3結(jié)論隨著植物纖維顆粒減小,復(fù)合材料的力學(xué)性能增大,隨著植物纖維添加量的增大,復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度先增大后減小,斷裂伸長(zhǎng)率逐步降低。
竹纖維、稻草秸稈纖維、小麥秸稈纖維中,竹纖維/PBS復(fù)合材料具有*好的力學(xué)性能、*優(yōu)的熱穩(wěn)定性能以及良好的疏水性能,稻草秸稈纖維次之,小麥秸稈纖維*差。
植物纖維/PBS復(fù)合材料的性能的差異取決于植物纖維性能的差異,纖維素、綜纖維素結(jié)晶度越高,纖維素、綜纖維素/PBS復(fù)合材料的性能越好,植物纖維/PBS復(fù)合材料的性能越優(yōu)。
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