碳酸钙原位改性植物纤维及其复合材料性能表征

• 作者: 张双保 王丹丹 王翠翠 程海涛 羡瑜 高洁
• 来源期刊: 北京林业大学学报
• 学科: 农学
• 关键词: 纳米碳酸钙 原位沉积改性 竹纤维 杉木纤维 黄麻纤维 静态接触角 表面粗糙度 拉伸性能
• 年，卷（期）: 2016,（3）
• 所属期刊栏目: 林业工程 Forestry Engineering
• 页码范围: 95-101
• 页数: 7页
• 分类号: S784|TS6
• 语种: 中文
• DOI: 10.13332/j.1000-1522.20150297

摘要

为研究原位沉积对竹、杉木、黄麻3种植物纤维的表面改性效果,采用平压工艺制备了植物纤维增强聚丙烯复合材料,并通过SEM、原子力学显微镜、光学纤维接触角测量仪等方法分别表征了植物纤维的表面形貌、表面粗糙度、静态接触角、拉伸性能以及复合材料的断口形貌和力学性能。结果表明：CaCO3原位沉积改性对单根植物纤维的表面性能有显著影响,不仅提高了单根植物纤维的拉伸性能,还改善了植物纤维增强热塑性聚合物的界面性能,增强了复合材料的界面强度。原位沉积改性后,3种植物纤维表面均有CaCO3附着,杉木纤维的CaCO3上载量最高,达16.08%；竹纤维最低,为6.96%。改性竹纤维的表面粗糙度Rq值降低了32.95%,静态接触角增加了1.85%；改性杉木纤维的Rq值和静态接触角分别增加了42.51%、3.12%；改性黄麻纤维的Rq值增加了62.77%,静态接触角降低了0.4%。单根改性植物纤维的拉伸性能均有所提高,相同CaCO3原位沉积改性条件下,改性竹纤维的拉伸强度和弹性模量最大,分别为1134.83 MPa、37.25 GPa。断口形貌SEM图中,改性植物纤维与聚丙烯结合紧密,复合材料的断裂主要以改性植物纤维的断裂为主,表明复合材料的界面性质得到改善。改性植物纤维增强聚丙烯复合材料的拉伸性能得到提高,而且其弹性模量的变化趋势与改性植物纤维CaCO3附着量的变化趋势一致。改性杉木纤维增强聚丙烯复合材料弹性模量最大,为2.28 GPa；改性竹纤维增强聚丙烯复合材料拉伸强度最大,为54.04 MPa。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张双保	北京林业大学木材科学与工程北京市重点实验室	199	1138	18.0	25.0
2	程海涛	北京林业大学木材科学与工程北京市重点实验室	80	590	13.0	19.0
4	王丹丹	北京林业大学木材科学与工程北京市重点实验室	35	270	8.0	16.0
7	高洁		5	28	3.0	5.0
8	羡瑜		10	23	4.0	4.0
9	王翠翠	北京林业大学木材科学与工程北京市重点实验室	15	30	4.0	4.0