纤维涂层和聚合物改性对麻纤维/玄武岩纤维增强聚丙烯混杂复合材料力学和热性能的影响

摘要整理

天然纤维（如剑麻、大麻和亚麻等韧皮纤维）具有密度低、碳中性和减少石油依赖等优势，作为聚合物复合材料的增强体具有替代部分玻纤增强复合材料（尤其是汽车零部件）的巨大潜力。然而，由于韧皮纤维的力学性能相比玻纤较弱，难以满足汽车部件的结构和耐久性要求。本研究通过与高性能玄武岩纤维混杂，并研究玄武岩纤维涂层和聚合物改性对复合材料力学和热性能的影响，以改善韧皮纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能。采用聚合物定制涂层的复合材料比环氧基玄武岩纤维复合材料的比拉伸强度提高39%，弯曲强度提高44%。当在马来酸酐改性聚合物基体中进行韧皮纤维/玄武岩纤维混杂时，力学性能进一步改善。研究表明，玄武岩纤维浆料处理和聚合物改性是通过影响纤维-基体界面相互作用来决定复合材料最优力学性能的关键因素。对复合材料的力学、热学和形态学性能进行了表征分析。韧皮纤维/玄武岩纤维混杂复合材料与韧皮纤维/玻纤混杂复合材料的对比表明，玄武岩混杂复合材料的比弯曲强度和比拉伸强度分别高32%，证实了玄武岩纤维作为玻纤天然替代品的可行性。

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