硅烷处理玄武岩纤维的杂化对聚丙烯/竹复合材料力学、热学及形貌性能的影响,Polymer Composites

当前位置： X-MOL 学术 › Polym. Compos. › 论文详情

Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)

硅烷处理玄武岩纤维的杂化对聚丙烯/竹复合材料力学、热学及形貌性能的影响
Polymer Composites ( IF 4.8 ) Pub Date : 2023-07-03 , DOI: 10.1002/pc.27497
Hemlata ₁

Affiliation

本工作的目的是总结玄武岩纤维对聚丙烯/竹复合材料的机械、热和形态行为的协同效应。玄武岩纤维有 5、10、15 和 20 wt% 四种不同水平，替代了 40 wt% 的竹纤维，同时保持两种纤维含量恒定在 40 wt%。采用PP（聚丙烯）、PP-g-MA（接枝马来酸酐聚丙烯）、碱处理竹纤维和硅烷处理玄武岩纤维熔融共混，然后注射成型制备PP/竹复合材料和PP/竹/玄武岩杂化复合材料。在PP/竹复合材料中添加硅烷化玄武岩纤维可线性提高拉伸和弯曲相关性能，而冲击强度则随着玄武岩纤维含量的增加而下降。拉伸强度和模量的理论模型表明玄武岩纤维的积极混合效应。差示扫描量热法 (DSC) 的结果表明，纯聚丙烯的结晶度随着竹纤维和玄武岩纤维的掺入而增加。热降解结果表明，PP/竹复合材料降解较早，而含 5 wt% 玄武岩纤维的混合复合材料与纯 PP 相比表现出最高的热稳定性。动态力学分析（DMA）结果表明，添加竹子和玄武岩纤维可增强粘弹性能。拉伸断裂表面的扫描电子显微镜 (SEM) 显微照片显示了 PP 基体中玄武岩和竹纤维的随机取向和润湿。差示扫描量热法 (DSC) 的结果表明，纯聚丙烯的结晶度随着竹纤维和玄武岩纤维的掺入而增加。热降解结果表明，PP/竹复合材料降解较早，而含 5 wt% 玄武岩纤维的混合复合材料与纯 PP 相比表现出最高的热稳定性。动态力学分析（DMA）结果表明，添加竹子和玄武岩纤维可增强粘弹性能。拉伸断裂表面的扫描电子显微镜 (SEM) 显微照片显示了 PP 基体中玄武岩和竹纤维的随机取向和润湿。差示扫描量热法 (DSC) 的结果表明，纯聚丙烯的结晶度随着竹纤维和玄武岩纤维的掺入而增加。热降解结果表明，PP/竹复合材料降解较早，而含 5 wt% 玄武岩纤维的混合复合材料与纯 PP 相比表现出最高的热稳定性。动态力学分析（DMA）结果表明，添加竹子和玄武岩纤维可增强粘弹性能。拉伸断裂表面的扫描电子显微镜 (SEM) 显微照片显示了 PP 基体中玄武岩和竹纤维的随机取向和润湿。热降解结果表明，PP/竹复合材料降解较早，而含 5 wt% 玄武岩纤维的混合复合材料与纯 PP 相比表现出最高的热稳定性。动态力学分析（DMA）结果表明，添加竹子和玄武岩纤维可增强粘弹性能。拉伸断裂表面的扫描电子显微镜 (SEM) 显微照片显示了 PP 基体中玄武岩和竹纤维的随机取向和润湿。热降解结果表明，PP/竹复合材料降解较早，而含 5 wt% 玄武岩纤维的混合复合材料与纯 PP 相比表现出最高的热稳定性。动态力学分析（DMA）结果表明，添加竹子和玄武岩纤维可增强粘弹性能。拉伸断裂表面的扫描电子显微镜 (SEM) 显微照片显示了 PP 基体中玄武岩和竹纤维的随机取向和润湿。

"点击查看英文标题和摘要"

Hybridization effect of silane treated basalt fiber on the mechanical, thermal and morphological properties of polypropylene/bamboo composite

The aim of present work summarizes the synergistic effect of basalt fiber on mechanical, thermal and morphological behavior of PP/bamboo composite. The basalt fibers were varied at four different levels 5, 10, 15 and 20 wt% which replaces the bamboo fiber at 40 wt% while keeping both the fibers content constant at 40 wt%. PP/bamboo composite and PP/bamboo/basalt hybrid composites were fabricated through melt compounding of PP (polypropylene), PP-g-MA (grafted maleic anhydride polypropylene), alkaline treated bamboo fiber and silane treated basalt fiber, followed by injection molding. The addition of silanized basalt fiber in PP/bamboo composite linearly increased the tensile and flexural related properties while the impact strength decreased with the increase in basalt fiber. Theoretical modeling for tensile strength and modulus indicate the positive hybrid effect of basalt fiber. Results obtained from differential scanning calorimetry (DSC) indicated that the crystallinity of the neat PP increased with the incorporation of both the bamboo and basalt fiber. The Thermal degradation results showed that the PP/bamboo composite degraded earlier while the hybrid composite at 5 wt% basalt fiber showed highest thermal stability as compared to neat PP. Dynamic mechanical analysis (DMA) results exhibited that the viscoelastic properties enhanced with the addition of bamboo and basalt fiber. Scanning electron microscopy (SEM) micrographs on the tensile fractured surface revealed random orientation and wetting of basalt and bamboo fibers in PP matrix.

更新日期：2023-07-03

点击分享查看原文

点击收藏

阅读更多本刊最新论文本刊介绍/投稿指南

全部期刊列表>>