黄麻纤维纳米黏土处理用于聚合物复合材料增强：力学、形貌和热动力学分析

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天然纤维因其优异性能已成为替代合成纤维的环保型复合材料增强体。黄麻纤维作为重要天然纤维，在天然纤维复合材料制造中应用广泛。本研究对比分析了碱处理和纳米黏土处理两种黄麻纤维表面处理工艺对复合材料性能的影响。采用傅里叶红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）和热重分析（TGA）表征不同处理方法对黄麻纤维的影响。应用等转化率方法（FWO和KAS）进行热分解动力学分析和活化能评估。结果表明，碱-纳米黏土联合处理黄麻纤维的热分解峰值活化能提高超过30%（从120 kJ/mol增至160 kJ/mol）。与未处理黄麻纤维相比，碱-纳米黏土处理纤维的拉伸强度提高32%（405 MPa→535 MPa），拉伸模量提高24%（11.85 GPa→14.69 GPa），纤维密度提高15%（1.4 g/cm³→1.61 g/cm³）。研究验证了纳米黏土处理具有显著效果，能够显著改善天然纤维的综合性能，为天然纤维复合材料的工程应用提供了有效的表面改性方案。

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