聚多巴胺改性竹長纖維對環(huán)氧樹脂基復合材料性能的影響

編號：CYYJ043531

篇名：聚多巴胺改性竹長纖維對環(huán)氧樹脂基復合材料性能的影響

作者：詹紹彬 熊燕英 余婷 劉曉輝 陳禮輝 周嚇星

關鍵詞： 竹纖維 環(huán)氧樹脂 復合材料 聚多巴胺

機構： 福建農(nóng)林大學材料工程學院 福建省林業(yè)科學研究院 國家林業(yè)和草原局植物纖維功能材料重點實驗室

摘要： 為改善竹長纖維與環(huán)氧樹脂(EP)的界面相容性,開發(fā)高性能竹塑復合材料,采用多巴胺(DA)自聚形成聚多巴胺(PDA)改性竹長纖維,熱壓法制備竹纖維/EP基復合材料。通過萬能力學試驗機、表面張力測量儀等設備探究PDA的合成條件對EP基復合材料力學性能、潤濕性等性能的影響機制。結果表明,采用三羥甲基氨基甲烷調節(jié)pH為8.5,質量濃度為2.0 g/L的聚多巴胺改性竹纖維,改性竹纖維及復合材料表面接觸角增大,表面能下降,極性降低。FTIR和XPS表明改性竹纖維表面N元素含量增加,多巴胺分子結構中的兒茶酚基團與竹纖維中游離的羥基結合形成氫鍵,復合材料吸水性能下降。XRD顯示改性竹纖維結晶度提高。復合材料的彎曲強度、彎曲模量、沖擊強度分別增強至131.10 MPa、8097.61 MPa、25.68 kJ/m2,比未改性復合材料分別提高5.36%、18.8%、36.02%。DMA和TG測試顯示,改性復合材料的儲能模量、損耗模量和熱穩(wěn)定性增強。