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纤维增强复合材料成型工艺简单,比强度和比模量高,有着良好的化学稳定性和热性能,在航空航天、建筑、化工、电子等领域应用广泛。苎麻纤维素含量高,强度大、长度长,在麻类纤维中力学性能最优,属高性能天然植物纤维。利用苎麻织物作为复合材料增强体,对其进行阻燃改性,再与环氧树脂复合,开发力学性能和阻燃性能优良的复合材料,对拓宽复合材料应用领域意义十分重大。本文选用苎麻织物作为研究对象,用紫外光接枝的方法将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝到苎麻织物上,再胺化磷酸化处理,对苎麻织物进行阻燃改性,并利用手糊成型的方法制备阻燃改性苎麻/环氧树脂复合材料。采用傅立叶红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、极限氧指数(LOI)和扫描电子显微镜(SEM)对阻燃改性苎麻进行表征,测定复合材料的力学性能和阻燃性能,并利用扫描电子显微镜观察了复合材料的拉伸断裂形貌。研究单体GMA浓度、引发剂二苯甲酮(BP)浓度、接枝反应时间对GMA接枝率的影响,及阻燃改性苎麻的热稳定性和阻燃性能,深入分析了阻燃改性苎麻/环氧树脂复合材料的力学性能和阻燃性能,并讨论了不同GMA接枝率再胺化磷酸化处理的苎麻对复合材料力学性能和阻燃性能的影响。阻燃改性苎麻红外光谱和扫描电镜分析表明GMA接枝到了苎麻织物上。GMA接枝率随着单体浓度、引发剂浓度、接枝反应时间的增加而增大,GMA浓度为30%(v/v),BP浓度为0.3mol/L,接枝反应20min,接枝率达到35.61%,苎麻织物仍保持很好的手感。阻燃改性苎麻高温下热稳定性提高,GMA接枝率为24.61%的样品再胺化磷酸化处理,热重分析炭残余达40.92%。阻燃改性苎麻燃烧过程中成炭明显,阻燃性能提高,接枝50.65%GMA的苎麻织物胺化、磷酸化处理后LOI达到38.6%,阻燃效果非常好。苎麻的加入,提高了环氧树脂的拉伸强度,起到明显增强效果,阻燃改性苎麻/环氧树脂复合材料的拉伸强度随着GMA接枝率的增加而增大。复合材料的弯曲强度和弯曲模量与纯的环氧树脂相比都有很大的提升。纯的环氧树脂冲击强度为2.905kJ·m-2,未改性苎麻/环氧树脂冲击强度为5.307kJ·m-2,冲击强度提高了82.7%,苎麻织物对环氧树脂起到了明显增韧的效果。复合材料拉伸断裂形貌SEM分析表明,阻燃改性的苎麻与环氧树脂以化学键结合,纤维与环氧树脂的界面粘结效果良好,对复合材料力学性能的提高起到了很大的作用。阻燃改性苎麻/环氧树脂复合材料阻燃性能提高,并且随着GMA接枝率的增加,复合材料的LOI逐渐增大。GMA接枝率为45%的苎麻胺化、磷酸化后增强环氧树脂,LOI达到25.6%,UL-94垂直燃烧测试与纯的环氧树脂相比,生烟量大量减少,没熔滴,燃烧样条表面形成致密炭层,燃烧等级可以达到V-2级。阻燃改性苎麻/环氧树脂复合材料燃烧残余物SEM分析表明,磷元素发挥凝聚相阻燃作用,复合材料燃烧形成致密炭层,表面光滑,凝聚相炭层覆盖于材料表面隔热隔氧,对材料起到阻燃作用。