丝瓜纤维和白粘土增强聚合物基复合材料的开发

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丝瓜纤维是一种天然纤维，已在纺织、工艺和农业等行业中应用数个世纪。聚合物基材料通常具有较低的拉伸强度和弯曲强度，限制了其在各种应用中的使用。本研究旨在开发丝瓜纤维和白粘土增强的聚合物基复合材料，用于汽车和建筑领域。丝瓜果实和白粘土采集自伊洛林，环氧树脂、固化剂和氢氧化钠(NaOH)购自尼日利亚夸拉州伊洛林Jopart化学有限公司。丝瓜果实去壳后切成长纤维，丝瓜纤维和白粘土用蒸馏水冲洗后日光干燥48小时，干燥后研磨成较小颗粒。采用实验设计方法制备8个复合材料样品，树脂含量65~80%、丝瓜纤维10~70%、粘土8~15%。样品在模具中成型并固化48小时。采用万能拉伸机测定拉伸强度、韧性和弯曲强度，洛氏硬度计进行硬度测试。拉伸强度范围为4.72~18.07 MPa，弯曲强度为2.98~21.70 MPa，布氏硬度值为55~70 BHN，韧性为0.194~1.77 Nm。粘土9%、丝瓜纤维11%、环氧树脂80%的样品获得最高拉伸强度(18.074 MPa)和韧性(1.770 Nm)；丝瓜纤维20%、粘土15%、环氧树脂65%的样品拉伸强度最低(4.723 MPa)，硬度为65 BHN。丝瓜纤维颗粒和白粘土的加入显著提高了环氧树脂的拉伸强度、硬度和弯曲强度。增强复合材料可用于汽车保险杠的生产。

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