聚多巴胺改性竹長纖維對環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料性能的影響

編號：CYYJ043522

篇名：聚多巴胺改性竹長纖維對環(huán)氧樹脂基復(fù)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(guān)鍵詞： 竹纖維 環(huán)氧樹脂 復(fù)合材料 聚多巴胺

機構(gòu)： 福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院 福建省林業(yè)科學(xué)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(fù)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(fù)合材料。通過萬能力學(xué)試驗機、表面張力測量儀等設(shè)備探究PDA的合成條件對EP基復(fù)合材料力學(xué)性能、潤濕性等性能的影響機制。結(jié)果表明,采用三羥甲基氨基甲烷調(diào)節(jié)pH為8.5,質(zhì)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(fù)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(jié)構(gòu)中的兒茶酚基團(tuán)與竹纖維中游離的羥基結(jié)合形成氫鍵,復(fù)合材料吸水性能下降。XRD顯示改性竹纖維結(jié)晶度提高。復(fù)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(fù)合材料分別提高5.36%、18.8%、36.02%。DMA和TG測試顯示,改性復(fù)合材料的儲能模量、損耗模量和熱穩(wěn)定性增強。