黄麻纤维增强聚丙烯的制备和性能研究

东华大学

硕士学位论文

黄麻纤维增强聚丙烯的制备和性能研究

姓名：张安定

申请学位级别：硕士

专业：纺织工程

指导教师：丁辛

20040101

黄麻纤维增强聚丙烯的制备和性能研究

摘要

最近几十年，由于合成纤维的发展，各种价格低廉，性能优良的合成纤维制品的兴起，黄麻制品逐渐在市场竞争中萎缩。黄麻是每年生再生纤维，具有密度低、强度大、价格低等特点，所以用黄麻纤维增强塑料对降低材料的成本以及提高材料的比强度和比模量都是非常有利的。开发黄麻纤维增强复合材料，对充分利用我国丰富的黄麻纤维资源优势具有重大意义。

本文主要讨论了注塑成型制成的黄麻纤维增强聚丙烯的制备方法和其性能。将纤维含量分别为ｌＯＷｔ％、２０Ｗｔ％年１１３０Ｗｔ％的试样进行比较，分析纤维含量对黄麻纤维增强聚丙烯拉伸、弯曲和冲击性能的影响：将纤维分别切成约３ｒａｍ、５ｍｍ和１０ｍｍ长制成试样进行比较，分析纤维长度对黄麻纤维增强聚丙烯拉伸、弯曲和冲击性能的影响。最后，比较了苎庶纤维增强聚丙烯与黄麻纤维增强聚丙烯的性能以研究不同纤维对增强聚丙烯的影响。

得到如下主要结论：

１、黄麻纤维增强聚丙烯的性能比聚丙烯的性能有明显改善。

２、刘于未经表面处理的黄麻纤维，当纤维含量在ｌＯＷｔ％和３０Ｗｔ％之间时，，黄麻纤维增强聚丙烯试样拉伸强度随着纤维含量增加没有明显变化；弯曲强度和模量都随纤维含量增加而递增。当纤维长度在３ｍｍ和１０ｍｍ之间时，黄麻纤维增强聚丙烯试样拉伸强度随着纤维含量增加而递增，但增加程度不大；弯曲强度和模量都随纤维长度增加而递增。黄麻纤维增强聚丙烯拉伸强度提高不显著是由于黄麻纤维与聚丙烯界面结合不理想的结果。

３、黄麻纤维掺入聚丙烯导致黄麻纤维增强聚丙烯试样的伸长率减小，即黄麻纤维增强聚丙烯的延性下降。当纤维含量在１０Ｗｔ％到３０Ｗｔ％之间时，试样的延性随纤维含量增加而递减。当纤维长度在３ｒａｍ和ｌＯｍｍ之间时，试样的延性也随纤维长度增加而递减。

４、黄麻纤维掺入聚丙烯导致黄麻纤维增强聚丙烯试样的冲击韧性

与断裂韧性下降。当纤维含量在ｌＯｗｔ％到３０Ｗｔ％之间时，两种韧性都随纤维含量增加而递减。黄麻纤维的存在使得纤维增强聚丙烯模量得到明显的改善，但是在提高其模量的同时，也使其韧性有所下降。

５、黄麻纤维增强复合材料的耐热性随纤维含量增加而递增。当纤维长度在３ｒａｍ和１０ｍｍ之间时，复合材料的耐热性也随纤维长度增加而递增。

６、与黄麻纤维类似，苎麻纤维的加入使聚丙烯｜ｌ｜勺强度、模量和热变形温度提高，但使其韧性和延性降低。由于两种麻纤维的形状、脱胶程度等都有较大的差别，因此，比较两种不同纤维对聚丙烯增强效果的影ｎ向需要进…步的严格试验条件。

总之，黄麻纤维的加入使聚丙烯的强度、模量和耐热性提高，但使其韧性和延性降低。另外，要使黄麻纤维增强聚丙烯性能有较大提高，改善黄麻纤维和聚丙烯之间的界面强度是必要的。

关键词黄麻纤维聚丙烯复合材料制各纤维含量纤维长度机械性能

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