聚乙烯醇交联改性对天然纤维增强聚丙烯复合材料性能的影响

王春红^1,2，林天扬^1,2，龙碧璇^1,2，鹿超^1,2

1. 天津工业大学纺织学院2. 天津工业大学教育部与天津市共建先进复合材料重点实验室

摘 要：采用聚乙烯醇（PVA）交联对洋麻（KF）增强聚丙烯（PP）、棕榈（PF）增强聚丙烯（PP）复合材料进行改性,通过模压成型工艺制备KF/PP和PF/PP复合材料。研究不同交联方法对复合材料的结构和性能的影响,采用SEM、DMA等技术研究了改性对复合材料的界面结合及力学性能影响。结果表明:PVA协同偶联剂交联改性对天然纤维/PP复合材料的综合改性效果最好,当用5%PVA+3%偶联剂对KF/PP改性时,KF/PP复合材料的弯曲强度提升25.2%,弯曲模量提升35.49%,剪切强度提升28%,分别达到了50.90 MPa、5.76 GPa、5.4MPa。当用5%PVA+2%偶联剂对PF/PP改性时,PF/PP复合材料的弯曲强度提升31.46%,弯曲模量提升27.07%,剪切强度提升21.75%,分别达到44.33MPa、2.32GPa、5.18MPa。改性后KF/PP、PF/PP复合材料的含水率分别下降了46.89%、10.63%,吸水率分别下降了8.57%、6.12%。KF/PP改性后储能模量提高20.93%,PF/PP改性后Tg值由90.1℃上升到113.8℃。SEM表明:PVA协同偶联剂交联改性有效改善了纤维与PP间的粘结,纤维与PP间的界面结合得到改善。

关键词：天然纤维;复合材料;PVA交联;力学性能;吸水性能;