亚麻纤维增强环氧乙烯基酯树脂复合材料的性能优化

摘要

传统的纤维增强复合材料由于其自身的高强度高模量特性在日常生活中得到了广泛的应用，但其在生产过程中会排放有毒物质，并且由于原料的难降解性导致其产品和废弃物的难以处理，日积月累对环境造成极大的伤害。本文以亚麻纤维作为增强材料，乙烯基树脂为基体，使用植物纤维浸润剂辅助纤维浸润，对亚麻纤维增强乙烯基树脂复合材料的性能优化进行了研究。
　　 本文采用预浸复合工艺，结合纤维浸润剂制备亚麻纤维增强环氧乙烯基酯树脂复合材料。分析了传统手糊工艺制备的产品与新工艺下的产品，对比了两者的力学性能，证明了新工艺全面提升了复合材料的拉伸强度、弯曲强度和层间剪切强度，拉伸强度从48.22MPa增加到54.52MPa，弯曲强度从83.19MPa增加到94.78MPa，层间剪切强度从23.15MPa增加到25.79MPa。
　　 为了进一步增强复合材料的性能，本文详细研究了植物纤维浸润助剂与传统的纤维碱处理对亚麻纤维增强复合材料性能的影响，使用单一方式处理纤维与将两者结合使用。考察了助剂与碱处理的作用范围，对这两种方法的协同作用能力进行了评估。
　　 以亚麻纤维复合材料为芯材，玻璃纤维包覆其外制备了亚麻纤维夹芯板材，并从成本、密度和机械性能上说明了该材料的使用优势。
　　 最后，考察了亚麻纤维复合材料的使用寿命及老化特性，对其进行紫外老化试验以及湿热老化试验，通过人工加速老化，绘制了老化—时间曲线，说明了该复合材料的耐久性能。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 亚麻纤维增强复合材料的研究意义

1．2．1 亚麻纤维的主要性能

1．2．2 使用亚麻纤维在性能上的优势

1．2．3 使用亚麻纤维在成本上的优势

1．3 天然纤维复合材料的应用及相关工艺

1．3．1 亚麻纤维的化学基础

1．3．2 天然纤维复合材料的应用

1．3．3 天然纤维的改性与树脂的改性

1．3．4 天然纤维增强复合材料的成型工艺

1．4 国内外研究现状及主要问题

1．4．1 国外学者的研究

1．4．2 国内学者的主要工作与应用实例

1．4．3 研究存在的不足与需要解决的问题

1．5 本文主要研究内容

第2章 亚麻纤维增强环氧乙烯基酯树脂复合材料成型工艺研究

2．1 引言

2．2 相关实验

2．2．1 实验试剂与仪器

2．2．2 树脂固化体系优化

2．2．3 试样制备

2．2．4 材料性能测试及表征

2．3 实验结果及分析

2．3．1 SEM断面扫描及分析

2．3．2 使用不同工艺成型的产品性能对比

2．4 本章小结

第3章 亚麻纤维与树脂基体的界面改性

3．1 引言

3．2 相关实验

3．2．1 实验材料与仪器

3．2．2 碱处理

3．2．3 碱处理与助剂结合使用

3．2．4 材料性能测试

3．3 测试结果及分析

3．4 本章小结

第4章 亚麻纤维与玻璃纤维混合使用研究

4．1 引言

4．2 相关实验

4．2．1 实验材料与仪器

4．2．2 亚麻纤维夹芯板材的制备

4．2．3 玻璃钢对比样板的制备

4．2．4 材料性能测试

4．3 实验结果及分析

4．4 本章小结

第5章 亚麻纤维增强复合材料的老化性能研究

5．1 引言

5．2 实验部分

5．2．1 实验材料与仪器

5．2．2 紫外光老化试验

5．2．3 湿热老化试验

5．2．4 材料老化后力学性能测试

5．3 实验结果及分析

5．4 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献