吸湿热老化对新型混杂复合材料的影响：将纺织废料转化为有价值产品

摘要整理

纺织工业每年产生数千吨废料，废弃物总量逐年增加。本研究对棉/E玻璃纤维混杂增强复合材料进行了吸湿热老化研究，其中石墨烯氧化物（GO）的掺杂比例分别为0%、1%、3%、5%、7%和9%。采用环氧树脂与不饱和聚酯树脂按50:50比例混合，基于互穿聚合物网络（IPN）的概念。层板在50、60和70°C温度条件下老化180天。通过差示扫描量热法（DSC）测定了玻璃化转变温度（Tg）和交联度。DSC分析表明热水浴促进了聚合物的交联。定期测量IPN层板的吸水率，并获得拉伸强度、弯曲强度和冲击强度等力学性能。研究结果表明，在棉/E玻璃纤维增强的不饱和聚酯/环氧树脂混杂IPN复合材料中，添加5 wt%石墨烯氧化物时性能最优，拉伸强度达375.61 MPa，弯曲强度393.54 MPa，层间剪切强度（ILSS）49 MPa，冲击强度22.54 MPa。研究发现，较低的颗粒掺杂量（≤5% GO）相比高掺杂量表现出更优的力学性能。对断裂试样进行了扫描电子显微镜（SEM）观察，分析了水分扩散特性对IPN复合材料物理性能的影响。研究表明，水分扩散系数与浸泡温度成正相关，浸泡温度显著影响层板的拉伸强度。

相关论文