竹塑增強復(fù)合材料的研究進展及加工現(xiàn)狀—竹塑增強復(fù)合材料的研究進展
1 竹塑增強復(fù)合材料的研究進展
國內(nèi)外學(xué)者對竹塑增強復(fù)合材料的研究集中在復(fù)合改性機理、制備工藝、生產(chǎn)設(shè)備等方面。
1.1 復(fù)合改性機理
竹纖維表面存在著大量的極性基團，在符合材料制備過程中，親水性的纖維與疏水性的塑料之間存在著較大的界面能差，二者界面很難充分融合。制造竹塑增強復(fù)合材料，需先將竹纖維進行酯化、醚化和接枝共聚等物理化學(xué)改性處理，形成非極性官能團，使其與塑料表面的溶解度相近，具有流動性和類似塑料的容熔加工性能。竹塑加工性能。竹塑增強復(fù)合材料的符合改性機理主要有以下幾種類型。
1） 熱壓法纖維塑化機理
熱壓提高了纖維密度，縮短了纖維素單體分子的自由基間距，使基建數(shù)量增加；而且，在較高的熱壓溫度下，纖維分子相互擴散，產(chǎn)生塑化，增強了鄰近纖維的結(jié)合力。此外，纖維中的木素和少量膠質(zhì)成份在適當?shù)臒釅簵l件下塑化成型，熔融的塑料基體滲入竹纖維的細胞空腹中，形成“鉚釘”連接膠合。
2） 樹脂浸入機理
樹脂既可以作為黏合劑，將填料粘結(jié)成一個整體，又可以傳遞載荷。經(jīng)熱壓，竹纖維表面的游離羚基與樹脂官能團結(jié)合形成氫鍵，提高了微結(jié)構(gòu)的結(jié)合力，浸入竹纖維的導(dǎo)管、篩管和薄壁細胞等的間隙和空腔中，增強復(fù)合綜合效果。
3） 竹塑偶聯(lián)機理
偶聯(lián)劑分子具有兩種不同結(jié)構(gòu)的官能團，一部分可與竹質(zhì)材料表面的親水基團通過水解、縮合等作用，形成氨酯鍵；另一部分樹脂高分子聚合物反應(yīng)，或產(chǎn)生物理纏結(jié)，溶解擴散，從而在竹纖維和塑料間形成較強的界面作用力。
4） 界面改性相容機理
通過物理和機械的方法，在高分子聚合物中加入無機或有機物質(zhì)；或?qū)⒉煌惛叻肿泳劬酆衔锕不?，或用化學(xué)方法實現(xiàn)高聚物的共聚、接枝、交聯(lián)，以消除其表面的氫鍵效應(yīng)，減弱竹材與熱塑性塑料間的相斥作用，提高纖維在塑料基材中的相容性和分散性，得到牢固的結(jié)合界面。
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