基于界面改性的蔺草纤维/环氧树脂复合材料的制备与性能研究OA

为改善蔺草/环氧树脂复合材料的界面性能、拓展蔺草的应用领域,采用NaOH碱处理结合KH550硅烷偶联剂对蔺草纤维进行表面改性,制备了蔺草/环氧树脂复合材料。系统研究了不同处理方式对蔺草/环氧树脂复合材料性能的影响。结果表明:表面改性显著提升了蔺草/环氧树脂复合材料的力学性能,与未处理蔺草/环氧树脂复合材料相比,碱处理蔺草/环氧树脂复合材料和碱‐硅烷偶联剂协同处理蔺草/环氧树脂复合材料的弯曲模量分别提高了33%和38%,弯曲强度提升了29%和44%;虽然蔺草纤维的引入导致复合材料的弯曲挠度较纯环氧树脂有所降低,但表面处理有效改善了弯曲挠度;冲击测试显示,经碱‐硅烷偶联剂协同处理的样品表现出最优异的冲击性能,证实了偶联剂在增强界面结合方面的关键作用;热重分析表明,蔺草纤维的引入抑制了基体的热分解过程,碱处理蔺草/环氧树脂复合材料表现出最佳的热稳定性;X射线衍射分析证实蔺草纤维的加入未改变树脂基体的晶体结构特征。该研究建立的“碱处理‐硅烷偶联”协同改性策略为蔺草纤维的高值化利用提供了技术支撑。