羧基化多壁碳纳米管改性洋麻纤维对其环氧树脂复合材料界面性能的影响

摘要：

植物纤维增强复合材料正广泛应用于生活中各领域,但亲水性增强体与疏水性基体之间界面不相容的问题限制了复合材料的力学性能,本论文通过羧基化碳纳米管(c-MWCNTs)改性洋麻纤维,探究洋麻纤维/环氧树脂复合材料的界面改善机制.首先利用水和NaOH对洋麻纤维进行预处理,通过观测纤维直径变化、红外光谱图和纤维束断裂强度变化,探讨不同预处理方式对c-MWCNTs接枝洋麻纤维的效果影响;然后使用含量分别为0.5wt％、1wt％和3wt％的c-MWCNTs改性洋麻纤维,通过单纤维抽拔实验,探讨洋麻纤维/环氧树脂复合材料的界面剪切强度(IFSS)变化.结果表明,与原洋麻纤维和水预处理过的洋麻纤维相比,经过NaOH处理后的洋麻纤维,直径变化幅度和纤维束断裂强度降低幅度最小,复合材料的尺寸稳定性较高;通过单纤维抽拔实验证明,洋麻纤维/环氧树脂复合材料的界面剪切强度逐渐升高,但是有效性逐渐降低,当c-MWCNTs质量分数为0.5wt％时,c-MWCNTs处理洋麻纤维的有效性最高,达到45.09％;洋麻纤维/环氧树脂复合材料的界面性能得到改善,c-MWCNTs的存在增强了纤维与树脂基体间的机械锁结作用.

关键词：羧基化多壁碳纳米管、洋麻纤维、单纤维抽拔实验、界面性能、植物纤维增强复合材料

所属期刊栏目：39

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金;天津市研究生科研创新项目

在线出版日期：2022-05-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2153-2160