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玄武岩纤维(Basalt fiber,简称BF)是新型环保纤维,具有极高的模量,较好的断裂伸长率,耐化学性好,易加工和价格低等特点。BF增强树脂材料(BFRP)是目前纤维增强树脂复合材料(FRP)的研究热点之一。本文选用BF分别与环氧树脂(Epoxy,简称EP)/丙烯酸酯嵌段共聚物(Acrylate BCP)、酚醛树脂(Phenol Formaldehyde Resin,简称PF)/纳米蒙脱土(n-MMT)、聚丙烯(Polypropylene,简称PP)三种聚合物体系进行复合,制备BF/Acrylate BCP/EP和BF/n-MMT/PF复合层压材料,BF/PP复合材料,并对三种不同聚合物基体的复合材料的机械性能等进行了研究。本论文具体研究内容如下:第一部分:采用手工铺叠模压成型的方法制备了BF/Acrylate BCP/EP复合层压材料,探讨了Acrylate BCP对BF/EP复合层压材料的层间结合力和力学性能的影响,采用DMA和TG研究了不同Acrylate BCP含量的复合层压材料的热力学性能。研究表明:与BF/EP复合层压材料相比,含1wt%Acrylate BCP的复合层压材料的综合性能较优,其中层间剪切强度(ILSS)从37.43 MPa增大至56.09MPa,提高了49.6%,复合层压材料的层间结合力增强;拉伸强度从361.79MPa增大至552.63MPa,提高了52%;断裂伸长率从5.10%增大至6.77%,提高了32.7%;储能模量(E′)从12085.01MPa增大至19190.32MPa,提高了66%;玻璃化温度(T_g)随Acrylate BCP含量的增加而下降;所有BF/Acrylate BCP/EP复合层压材料在350℃之前热稳定性良好,Acrylate BCP对复合层压材料的热稳定性基本不造成影响。第二部分:采用手工铺叠模压成型的方法制备了两种不同含量n-MMT(未经有机处理的Dk0和有机处理的Dk1)的BF/n-MMT/PF复合层压材料。采用XRD,万能力学试验机和DMA分析和研究了Dk0和Dk1在复合层压材料中的分散性以及复合层压材料在水、酸、碱、盐环境中老化前后的力学性能和热力学性能。研究表明:与BF/PF复合层压材料相比,随DK0和DK1含量的增加,未经老化的复合层压材料的拉伸强度逐渐提高,弯曲强度先下降后又提高;含4wt%Dk0和Dk1的复合层压材料的力学性能较好,E′和T_g均提高。对DK0和DK1进行了接触角测试,DK1的疏水性好于Dk0。三种复合层压材料经水、酸、盐环境老化后,外观变化不大,拉伸强度和弯曲强度均下降,E′均提高,其中BF/Dk0/PF复合层压材料经水老化后E′提高较少;而经碱环境老化后,材料明显损坏,表面蓬松且大量吸水。第三部分:采用熔融共混的方法制备了BF/PP复合材料,探讨了BF对PP结晶行为和力学性能的影响。研究表明:BF对PP的结晶形态和各衍射晶面的晶面间距没有影响,BF没有进入PP的晶格,没有与PP形成共晶;BF与PP未发生化学反应,是物理共混状态。通过Jeziorny法,Ozawa法和Mo法处理PP/BF复合材料的非等温结晶动力学数据,发现该体系的非等温结晶动力学数据可以用Jeziorny法和Mo法成功处理,而不能用Ozawa法。通过SEM观察了BF在PP中的分散性,BF在PP中的分布较为均匀,共混效果较好。力学性能测试表明,与PP相比,含5wt%BF的BF/PP复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度增大,分别提高了23%、8.4%和61%。