竹纖維組合形態對竹纖維/聚丙烯復合材料性能的影響

摘要：以聚丙烯(PP)為基體,單根竹纖維(SBF)和竹纖維束(BFS)兩種形態竹纖維為增強體,采用無紡氣流鋪裝-模壓工藝制備了SBF-BFS/PP復合材料。通過力學試驗機、SEM、TGA、DSC等對SBF-BFS/PP復合材料的力學性能、微觀形貌、熱性能等進行表征,研究竹纖維形態配比變化對SBF-BFS/PP復合材料綜合性能的影響。結果表明,在纖維總含量不變情況下,SBF在兩種形態竹纖維中的含量逐步增加時,SBF-BFS/PP復合材料沖擊強度和彈性模量逐步增加;SBF在兩種形態竹纖維中質量分數為90wt%時,SBF-BFS/PP復合材料沖擊強度和彈性模量比SBF質量分數為10wt%時分別提高了26.46%和38.39%;SEM結果表明,竹纖維與PP基體存在較差界面相容性,竹纖維出現斷裂和拔出等現象;熱失重結果表明,隨著SBF含量的增加,SBF-BFS/PP復合材料的耐熱性能并沒有明顯變化。此外,對SBF-BFS/PP復合材料的耐水性能測試結果表明,由于SBF比表面積大,隨SBF含量的增加,SBF-BFS/PP復合材料中易吸水組分增加,從而導致其耐水性能下降。