竹原纖維及其單向連續(xù)增強復合材料的制備與性能研究.pdf

1、本課題根據(jù)竹材竹青至竹黃性能的差異，采用物理-化學相結(jié)合的方法從竹材中分類提取出長竹青纖維和長竹黃纖維，分析比較了兩種纖維性能的差異，并采用了力學性能較優(yōu)的竹青纖維制備單向連續(xù)竹原纖維/不飽和聚酯復合材料。在確定復合材料固化制度后，研究了竹原纖維含量、竹原纖維縫合方式對復合材料縱向力學性能及吸水性能的影響，隨后探討了偶聯(lián)劑改性對復合材料縱向性能的影響及復合材料增強改性機理，并對復合材料進行了力學性能評估。
　　提取出的竹青纖維、竹

2、黃纖維性能差異很大。竹青纖維比竹黃纖維粗硬，力學性能更優(yōu)，拉伸強度、拉伸模量、斷裂伸長率、斷裂功分別比竹黃纖維高44.76％、124.60％、20.68％、123.35％。兩者化學成分類似，竹青纖維結(jié)晶度比竹黃纖維高34.78％。
　　竹原纖維含量對單向連續(xù)竹原纖維/不飽和聚酯樹脂復合材料性能影響顯著。隨著竹原纖維含量的增加，復合材料拉伸、彎曲性能呈先上升后下降趨勢，當竹原纖維含量為50％時，復合材料力學性能最好。動態(tài)力學性能方面

3、，隨著竹原纖維含量的增加，復合材料存儲模量變化規(guī)律與復合材料拉伸、彎曲性能變化趨勢基本一致，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度稍有降低，tanδ峰變寬，當竹原纖維含量為50％時，復合材料存儲模量最大、損耗因子最小。隨著竹原纖維含量的增加，復合材料吸水性能增加。竹原纖維縫合間距對復合材料拉伸強度、拉伸模量、彎曲模量、剪切強度影響顯著，對彎曲強度影響不顯著。當縫合間距為3cm，復合材料力學性能最好。竹原纖維縫合線種類對復合材料力學性能影響不大。
　　偶聯(lián)

4、劑改性可顯著提高單向連續(xù)竹原纖維/不飽和聚酯復合材料的性能與界面結(jié)合。偶聯(lián)劑濃度為3％時，復合材料綜合性能最優(yōu)，復合材料拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量、剪切強度較未處理前提高34.29％、15.95％、11.26％、29.39％;復合材料存儲模量(33℃)較未處理的提高63.80％，損耗因子有所降低;復合材料24h、720h吸水率較未處理的分別減小55.35％、27.32％。力學性能評估結(jié)果表明，制備的單向連續(xù)竹青纖維/不飽和聚酯復合材料