γ射线辐照和吸湿热老化对天然/合成纤维混杂增强热固性聚合物基复合材料性能的影响研究

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本研究探讨了影响纤维增强热固性聚合物复合材料性能的两个关键因素：(i)γ射线辐照作为后处理工艺的影响，以及(ii)吸湿热老化作为模拟服役环境的影响。采用压缩模塑工艺制备复合材料层板，以不饱和聚酯树脂为热固性基体，分别采用黄麻纤维（天然纤维）、玻璃纤维（合成纤维）和黄麻/玻璃纤维混杂增强。研究了三种层板配置：(i)黄麻/聚酯、(ii)玻璃纤维/聚酯和(iii)混杂黄麻/玻璃纤维/聚酯。第一阶段，制备的复合材料接受1.0~10.0 kGy范围的γ射线辐照。通过拉伸和弯曲试验、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)评估辐照效应。力学测试表明拉伸和弯曲性能得到提升，在5.0 kGy剂量处获得最显著改善。第二阶段，未经辐照的复合材料在23 °C和60 °C水浴中浸泡长达70天进行吸湿热老化。采用动态力学分析(DMA)评估粘弹性行为，FTIR提供物理化学变化的深入认识。吸水量测量表明混杂层板相比纯黄麻/聚酯复合材料表现出更优的防潮性能。总体而言，研究结果表明这些复合材料在各类轻质结构应用中具有强大的应用潜力。

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