化学处理麻纤维增强复合材料吸湿后的力学性能研究

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天然纤维增强复合材料（NFRC）因其质轻、易加工、可回收等优势，成为玻纤或碳纤增强复合材料的有前景替代品。然而，天然纤维的极性导致其与疏水性热塑性基体不相容，易引起吸湿现象，造成纤维-基体界面脱粘，严重影响复合材料的力学性能。本研究采用NaOH碱溶液或(3-缩水甘油基丙基)三甲氧基硅烷（GPTMS）溶液对麻纤维进行化学处理，处理浓度分别为不同梯度。通过吸湿试验和拉伸试验，评估化学处理对麻纤维复合材料吸湿性和力学性能的影响。结果表明：5 wt% NaOH和5 wt% GPTMS处理效果最优。在室温条件下，复合材料吸水率从7.74%分别降低至6.46%和5.58%；在50 °C条件下，从9.67%分别降低至8.19%和8.13%。吸湿试验前后的力学对比测试表明，水分吸收主要导致复合材料刚度下降（碱处理约50%，硅烷处理约60%），对承载能力影响不显著。其中，5 wt% GPTMS处理的试样在防止吸水诱发的复合材料失效方面效果最佳。

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