椰殼纖維-低熔點丙綸復(fù)合材料的制備及其性能研究.pdf

1、本文圍繞提高椰殼纖維復(fù)合材料的強(qiáng)度，使其滿足汽車內(nèi)飾對材料強(qiáng)度的要求展開研究，解決了椰殼纖維復(fù)合材料研究與應(yīng)用領(lǐng)域的三個關(guān)鍵問題，具體研究內(nèi)容如下：
　　 一、通過各種物理性能測試、紅外光譜分析及掃描電鏡觀察等方法，對椰殼纖維的宏觀和微觀結(jié)構(gòu)及物理機(jī)械性能進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，闡明了椰殼纖維復(fù)合材料強(qiáng)度偏低的核心原因，即椰殼纖維的熱穩(wěn)定性較差，其起初始分解溫度為170℃，快速分解發(fā)生在248.8℃，低于其它植物纖維，而常用基體纖維的

2、成型溫度在200℃左右，這是導(dǎo)致椰殼纖維復(fù)合材料強(qiáng)度偏低的關(guān)鍵因素與本質(zhì)。
　　 二、基于椰殼纖維的熱穩(wěn)定性較差的特點，本文以椰殼纖維為增強(qiáng)材料，用非織造技術(shù)和熱壓工藝制備了四種椰殼纖維復(fù)合材料；用多因子分析法分析確定了椰殼纖維復(fù)合材料的最優(yōu)制作工藝條件，即椰殼纖維質(zhì)量含量為50％、熱壓溫度為170℃、熱壓時間為20分鐘、壓強(qiáng)為12MPa；通過對幾種復(fù)合材料的力學(xué)性能的比較，確定了制作椰殼纖維復(fù)合材料的最優(yōu)基體為ES纖維，所制作

3、的椰殼原纖/ES復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度可達(dá)22.26MPa、彎曲強(qiáng)度可達(dá)53.64MPa；為了進(jìn)一步提高復(fù)合材料強(qiáng)度，對椰殼纖維進(jìn)行了堿處理，使材料的拉伸強(qiáng)度達(dá)到30.51MPa、彎曲強(qiáng)度達(dá)到75.82Mpa，超過汽車內(nèi)飾對材料強(qiáng)度的要求。
　　 三、論文還對椰殼纖維/ES復(fù)合材料的保溫性能及吸水、老化和降解性能進(jìn)行了探討。結(jié)果表明，椰殼纖維/ES復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.05785-0.08984W/m·℃，在國家規(guī)定的保溫材料導(dǎo)熱

4、系數(shù)不大于0.12 W/m·℃的標(biāo)準(zhǔn)值范圍之內(nèi)，符合汽車內(nèi)飾對材料保溫性的要求；吸水、老化和降解性實驗表明，椰殼纖維復(fù)合材料成型溫度越高，吸水率越低；材料在經(jīng)過8小時的泡煮之后，拉伸強(qiáng)度損失率達(dá)到20.31％；椰殼纖維/ES復(fù)合材料的降解以椰殼纖維為主，是一種部分天然降解材料，經(jīng)過3個月的污泥掩埋，降解率為10.23％。
　　 四、為使椰殼纖維復(fù)合材料的制備具有可設(shè)計性，從理論上探討了熱壓過程中孔隙的形成、基體和椰殼纖維的強(qiáng)度變