利用三辊研磨仪二维化法分散制备部分纤维化纤维素增强聚丙烯

发布时间：2024-05-11 00:06

　　从廉价的纸浆纤维中获得了部分原纤化纤维素(pFC),并通过三辊研磨仪加工制备了纤维增强复合材料。通过三辊研磨机加工的方法,利用强剪切力实现了纤维在疏水性基材聚丙烯(PP)中的良好分散,并通过Micro-CT图像和光学显微镜证实了分散性。在纤维含量为50%时,复合材料的拉伸强度和弹性模量的增加分别超过70%和140%。与纯PP相比,添加纤维素可将复合材料的热膨胀系数(CTE)从平均140×10^-6K^-1降低到40×10^-6K^-1。差示扫描量热法(DSC)测试结果显示,与PP相比该复合材料具有稍低的结晶温度和稍高的熔融温度。热重分析(TGA)结果表明,p FC和PP在复合物中为完全为两相,并且p FC的热稳定性低于PP。该研究展示一种以提高p FC增强PP复合材料中纤维的分散度的复合材料制备方法,同时该复合材料对于天然可再生材料的利用以及提高PP的工程应用价值提供了一条思路。

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【部分图文】：

图3三辊研磨加工后的复合材料的光学显微照片

为了进一步验证注射成型后复合材料中的纤维分散性，通过X射线计算机断层扫描技术研究了加工后的内部纤维微观结构。该技术已被学者应用于纤维增强复合材料中增强体取向差异[39-41]和尺寸分布[42-43]以及分散情况研究[41,44-45]。在本文中，它用于直接观察复合材料内部分散情况....

图4X射线CT图像

图3三辊研磨加工后的复合材料的光学显微照片2.5复合材料的DSC分析

图1复合材料制备流程示意图

1.3.2复合材料的制备复合材料的制备过程如图1所示。使用搅拌器将水分含量约70%的pFC与塑料粉末混合。然后用三辊研磨仪将湿混合物捏合加工，三个辊的转速高于n1∶n2∶n3=1∶2.8∶7.8,n3=250r/min。为了保持辊子表面的温度，加工过程中始终保持辊子上的冷却....

图2扫描电镜图

2.1纤维形态分析制备的样品SEM图像如图2所示。为了研究三辊磨复合材料中纤维的形态，对三辊磨复合材料用对二甲苯洗涤，使其脱离塑料基板。研究发现，原料纤维为长扁管，直径在10～50μm之间，而塑料粉末的粒径也基本在同样范围内(图2a和图2d)。研磨处理使得纤维部分微纤化成为pF....

本文编号：3969224