碳纤维增强木粉／聚乙烯复合材料的制备及其力学性能

摘要：

将短切碳纤维（ SCF）与木粉（ WF）、高密度聚乙烯（ HDPE）塑料和其他添加剂共混、熔融复合后，用模压成型方法制备了短切碳纤维增强木塑（ SCF／WF／HDPE）复合材料；将碳布放置于木塑板上下表面，经模压成型制备碳纤维布增强木塑（ CFC／WF／HDPE）复合材料。研究了碳纤维用量对碳纤维增强WF／HDPE复合材力学性能的影响，并利用扫描电镜（ SEM）和红外光谱（ FTIR）对碳纤维进行表征。结果表明：与纯WF／HDPE复合材相比，碳纤维加入量为10％时，复合材料的力学强度提高幅度最大，拉伸强度和弯曲强度分别提高了8?4％和10?6％；当碳纤维加入量为6％时，复合材料的韧性提高幅度最大，断裂伸长率提高了25?9％，冲击强度提高了24?4％。使用丙酮清洗掉碳纤维表面的上浆剂后，其增强效果比未经过处理的碳纤维略有下降。与短切碳纤维相比，碳布的增强效果更好，与短切碳纤维增强木塑（ SCF／WF／HDPE）复合材料相比，碳布平铺在木塑板表面的结构拉伸性能可提高62％，断裂伸长率提高148％，弯曲强度提高71％，冲击强度提高313％。

关键词：木塑复合材料、碳纤维、力学性能、上浆剂

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家科技支撑计划;国家高技术研究发展计划（863计划）

在线出版日期：2015-04-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：132-136