椰壳纤维增强塑料复合材料与生物环氧树脂的开发与表征

摘要整理

椰壳纤维是椰子加工过程中的绿色可持续材料。采用可再生材料制造复合材料可以减少聚合物和其他材料的使用，有利于环境保护。本研究调查了由椰纤维和塑料（低密度聚乙烯LDPE和聚丙烯PP）组成的复合材料的形貌和力学性能。采用生物环氧树脂增强塑料与纤维之间的相容性和粘合力。复合材料制造过程中椰纤维含量分别为30%、50%和70%。将塑料、椰纤维和生物环氧树脂混合后倒入模具，经热压成型制备复合材料。将样品切割成正方形用于显微结构观察，切割成矩形按ASTM标准进行弯曲和拉伸测试。对椰纤维塑料复合材料进行了拉伸和弯曲测试，并评估了形貌性能。其中，含50% 椰纤维、42% LDPE和8%环氧树脂的复合材料表现出最优的力学特性，拉伸强度为6.64 MPa，弯曲强度为28.89 MPa。同样，性能最优的PP基复合材料含50%椰纤维、42% PP和8%环氧树脂，拉伸强度和弯曲强度分别为9.85 MPa和32.58 MPa。研究表明，椰纤维与PP的质量比为50%时可获得最优的力学性能。显微结构观察发现复合材料中存在孔洞和空隙，这是由于热压过程中塑料和纤维分布不均匀所致。具有优异力学性能的复合材料有潜力与现有产品竞争，甚至在质量上超越现有产品。

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