论文部分内容阅读
剑麻纤维（SF）具有密度低,比强度高,价格低廉等优点,是一种可再生,可完全生物降解的绿色材料。开展高性能剑麻纤维增强复合材料制品的研究与应用,使复合材料朝着低碳环保方向发展是一个必然趋势。然而,剑麻纤维表面存在大量的极性亲水基团,与非极性的聚合物界面相容性较差,降低了复合材料的性能,从而限制了剑麻纤维增强树脂基复合材料更加广泛的应用。因此,开展对剑麻纤维增强复合材料界面相容性的研究,扩大植物纤维增强复合材料的应用范围具有非常重要的意义。本文主要围绕剑麻纤维表面改性,提高其与聚合物基体的界面相容性开展实验研究,制备剑麻纤维增强复合材料,并在此基础上开展了Fe3O4-RGO修饰剑麻纤维增强聚丙烯复合材料在电磁屏蔽领域的应用研究。具体研究内容如下:（1）用SF取代玻璃纤维制备了SF增强片状模塑料制品（SF-SMC）。研究了SF体积含量对SF-SMC机械性能的影响。比较了碱处理、KH-550硅烷偶联剂处理、KH-570硅烷偶联剂处理三种SF表面改性方法对SF-SMC机械性能、热稳定性以及吸水性的影响。结果表明,KH-570偶联剂处理SF-SMC性能最好,相比未处理SF-SMC,拉伸强度提高了18.70%,弯曲强度提高了15.75%,冲击强度提高了18.43%。起始分解温度和最大分解速率温度分别提高了30.7°C和13.2°C,吸水率由1.15%下降到0.45%。（2）制备了SF增强聚丙烯复合材料（SF/PP）,研究了SF含量对SF-PP机械性能的影响。比较了碱处理、氧化石墨烯（GO）修饰SF、马来酸酐相容剂（MAPP）改性PP、GO修饰SF以及MAPP改性PP联合处理四种界面改性方法对SF-PP机械性能、热稳定、吸水性以及结晶性能的影响。结果表明,当SF在SF/PP中的最佳质量含量为10%。GO修饰SF和MAPP改性PP联合处理能够有效的提高SF/PP复合材料的机械性能、热稳定性,并探究了其增强机理。（3）采用一步溶剂热法分别合成Fe3O4与Fe3O4-RGO纳米杂化材料,将其分别修饰SF,制备了Fe3O4-SF/PP,Fe3O4-RGO/SF/PP两种复合材料。Fe3O4-RGO/SF/PP在8.2-12.4GHz范围内屏蔽效能达到最大值80.44%,比同条件下SF/PP屏蔽效能提高了143.98%,其中吸收损耗作为主导机制。对比Fe3O4-SF/PP的屏蔽性能,Fe3O4-RGO/SF/PP电磁屏蔽性能的提高主要来自于导电组分RGO与磁性粒子Fe3O4之间的协同效应。