苎麻落麻纤维增强聚丙烯复合材料研究.pdf

16 苎麻落麻歼堆增强聚丙烽复合材料研究 2001年11月 苎麻落麻纤维增强聚丙烯复合材料研究 张长安 张一甫 曾竞成 T盼 A (国防科学技术大学长沙410073) 。‘ ■要：本文对苎麻落麻奸堆增强聚丙烯(PP)复合材料注射成型过程中苎麻落麻纤维的分散问题和制品的复合工艺进行 了研究；用奎相昱越镜和扫描电镜观察了落麻纤维／PP的断面形耽：将纯PP、苎麻落麻纤堆增强PP、玻璃井堆增强PP等复夸材 料的性能进行了比较。 关t词：天然纤维苎辟纤堆落麻襄丙烯复告材料 在苎麻纺织过程中，从原麻到精干麻酊产成品 厂；单螺杆挤出机：sJ一90型，广东大沥塑料机械厂 率约65％左右，从精干麻到纱的产成品率约45％左制造；塑料破碎机：SP一200型，柳州塑料机械厂制 右。也就是说，生产1t纱线将有约1．22t落麻产生， 造；塑料注射成型机：sz一60型，上海塑料机械厂。 所以落麻的综合利用是麻纺业降低纱线成本最重要 1．3性能检测分析 的途径之一。此前，落麻主要用来与棉花再次混纺 苎麻落麻纤维的含水量用称重法测量：苎麻落 制成麻棉混纺纱出口。近年来，由于麻棉混纺纱出 麻纤维与基体树脂(或塑料)的界面形貌用金相显微 口市场的萎缩，造成麻纺厂落麻大量积压，苎麻落 镜和扫描电镜观察；力学性能检测依照国家有关标 麻纤维的长度约为20—50ram，直径为12～60“m，纤 准在CSS—l 101电子万能试验机上进行。 维类似于短切玻璃纤维…1。在所有麻类纤维中苎麻 1．4复合材料制备工艺 纤维的强度是较高的~2J。通过对苎麻落麻纤维、黄 (1)苎麻落麻纤维含水率的测定及烘干 麻纤维和玻璃纤维与环氧讨脂、不饱和聚酯树酯及 将1Kg左右重的苎麻落麻纤维放人105℃的烘 酚醛树脂接触角的测定表明，与玻璃纤维相比，苎麻 箱中烘干，每隔2h取出称量一次(精确到0．19)，到 落麻纤维和黄麻纤维与环氧树脂、酚醛树脂和不饱 连续三次称重不变为止。按下式计算苎麻落麻纤维 和聚醋树脂的浸润性较好“。用苎麻落麻纤维代替 的含水率。 玻璃纤维作为环保复合材料的增强材料可以解决苎 o 苎麻落麻纤维的含水率=(Wo—Wg)／Wo 麻纺织工业的副产品积压和玻璃纤维增强复合材料 100％。 对人体的亲和性问题。研究初步表明，使用苎麻落 式中，Wo为烘前苎麻落麻纤维的重量(Kg)；WE 麻纤维做增强材料生产复合材料的最大问题是苎麻 为烘干衡重后苎麻落麻纤维的重量(№)。 落麻纤维均匀分散困难，改善苎麻落麻纤维的表面 将烘干的苎麻落麻纤维短切成3—5mm短纤 性能使之与各种基体材料之间有较好的复合效果¨J。 维，放人烘箱烘干备用。 本文将就使用苎麻落麻纤维增强聚丙烯(PP)复 (2)苎麻落麻纤维增强PP粒料的制备 合材料制品的制备过程中苎麻落麻纤维的分散问 把短切烘干后的苎麻落麻纤维按15％的重量比 题、苎麻落麻纤维增强PP的界面状况以及相应的复 与PP混台，用ss一90型单螺杆挤出机，控制机头温 合材料的性能进行讨论。 1实验 混料冷却后在SP一200型塑料碎机上破碎造粒，再 1．1原材料