漢麻纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料VOC釋放及性能研究.pdf_第1頁(yè)
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1、本課題采用非織造工藝和熱壓工藝制備了漢麻增強(qiáng)聚丙烯(漢麻/PP)復(fù)合材料,并且采用熱重質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)(TG-MS)研究了漢麻纖維及聚丙烯纖維的熱解行為,并據(jù)此分析了漢麻/PP復(fù)合材料中VOC的來(lái)源。采用偶聯(lián)劑、熱處理、聚乙烯醇(PVA)及尿素改性對(duì)漢麻/PP復(fù)合材料VOC釋放以及力學(xué)性能優(yōu)化作了研究,然后針對(duì)選出的較優(yōu)工藝采用多指標(biāo)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)得出了優(yōu)化改性工藝,并且研究了優(yōu)化工藝對(duì)復(fù)合材料力學(xué)、熱學(xué)、VOC釋放以及界面性能的影響。
 

2、 漢麻纖維以及聚丙烯纖維TG-MS測(cè)試結(jié)果表明:漢麻纖維中VOC釋放主要來(lái)源于脂肪族化合物,溫度對(duì)其VOC釋放有很大影響,隨著溫度的升高,漢麻纖維VOC釋放量逐漸降低。在復(fù)合材料制作溫度區(qū)間內(nèi)聚丙烯有較好的熱穩(wěn)定性并且VOC釋放量較少,聚丙烯的主要熱分解發(fā)生在200℃~400℃區(qū)間內(nèi),其VOC釋放主要是由于自身的熱解。漢麻/PP復(fù)合材料中的VOC主要來(lái)源于漢麻纖維。
  漢麻/PP復(fù)合材料VOC釋放及力學(xué)性能優(yōu)化研究結(jié)果表明:改性

3、后的復(fù)合材料力學(xué)性能相較未改性都出現(xiàn)了不同程度的提升,并且對(duì)于材料的彎曲性能以及剪切性能,PVA改性后的材料都獲得了最優(yōu)。改性后復(fù)合材料的VOC總釋放量相較未改性都出現(xiàn)了降低,其中尿素改性后效果最優(yōu),復(fù)合材料界面也是影響其自身VOC釋放的一個(gè)重要因素。尿素及PVA改性后,復(fù)合材料的氣味相較未改性出現(xiàn)了降低的效果,但是熱處理以及偶聯(lián)劑處理后材料的氣味出現(xiàn)了增大。綜合復(fù)合材料VOC以及力學(xué)性能,尿素以及PVA改性效果最優(yōu)。
  針對(duì)尿

4、素以及PVA改性以復(fù)合材料力學(xué)性能為評(píng)價(jià)指標(biāo)做了多指標(biāo)優(yōu)化,并且研究了多指標(biāo)優(yōu)化后的工藝對(duì)復(fù)合材料各項(xiàng)性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,無(wú)論是拉伸、彎曲還是剪切性能,優(yōu)化改性后的復(fù)合材料都較未改性都得到了較為明顯的提升,同時(shí)優(yōu)化改性后復(fù)合材料的界面性能相較未改性也提到了提升。復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性與其界面強(qiáng)度密切相關(guān),未改性、PVA改性和尿素改性復(fù)合材料三個(gè)階段總活化能分別為176.84KJ·mol-1、392.56KJ·mol-1和224.60K

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