甘蔗纤维表面处理及玄武岩粉添加对甘蔗纤维/玄武岩复合材料阻燃性和力学性能的影响——刨花板应用研究

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甘蔗渣作为甘蔗提取后的废弃物，通常被焚烧或废弃，造成环保问题。甘蔗渣中含有的纤维可作为复合材料的增强体。将甘蔗渣纤维制成刨花板复合材料，既能减少废弃物，又能提升废弃物的附加值。本研究采用NaOH溶液（浓度分别为3%、5%和7%）对甘蔗纤维进行碱化处理，改善纤维表面性能，增强纤维与环氧树脂的界面粘结。通过弯曲性能测试评估纤维处理效果。最优处理方案基础上添加具有耐热性的玄武岩粉（粒度分别为100目、200目和325目），制备刨花板复合材料。对复合材料进行阻燃性、弯曲性能和强度测试。结果表明：NaOH处理显著改善了纤维与树脂的粘结，弯曲强度相比未处理样品提高179%；5% NaOH处理获得最优弯曲强度15.40 MPa。添加玄武岩粉虽未能完全阻止火焰蔓延，但火焰传播速率从27.37 mm/min降低至20.90 mm/min，表明玄武岩粉具有阻燃效果但尚需优化。与不含玄武岩粉的复合材料相比，添加玄武岩粉后弯曲强度和压缩强度均有提升，玄武岩粒度越小强度越高。甘蔗纤维/玄武岩/环氧树脂复合材料的力学性能具有达到刨花板应用最低标准的潜力。

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