在最近的一篇论文发表在开放获取期刊聚合物,研究人员提出了一个更合适的方法提高coir-fiber-reinforced环氧树脂复合材料的表面特性,以及它对研究天然纤维复合材料的影响。
研究:椰壳纤维表面处理对界面的影响增强环氧树脂复合材料的性质。图片来源:Stockmanushots / Shutterstock.com
背景
天然纤维是最近正在开发的人员由于其具有可再生和环保的特性。他们被用于应用程序,如建筑、汽车和纺织工业。天然纤维也将被提升将来在其他领域。此外,天然纤维的力学性能与合成纤维相似,但成本较低,因此被广泛使用。
椰壳纤维不仅有助于减少环境影响的椰子壳废弃物的焚烧和积累,他们还重用椰子废弃物的一种有效手段。椰壳纤维有良好的力学性能,以及优化任何已知的天然纤维的伸长和能力增加环氧树脂的强度。目前的研究旨在提高环氧树脂的适宜性矩阵和椰壳纤维,从而改善其界面粘结能力。
关于这项研究
在目前的研究中,研究小组对椰壳纤维使用各种方法,其次是使用傅里叶变换红外(FTIR)、x射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)进行后处理的评估椰壳纤维性质。
椰壳纤维有相似的直径和形状选择手动和沉浸在蒸馏水一小时消除杂质从纤维表面。其次是重复与蒸馏水洗涤和干燥后切成50毫米。此外,治疗方法过程被用来获得四种椰壳纤维,即碱处理的椰壳纤维(一个cf), microwave-treated椰壳纤维(M-CF) 3-aminopropyltriethoxysilane-modified椰壳纤维(S-CF)和acetic-anhydride-modified椰壳纤维(AA-CF)。
此外,综合治疗方法产生四种椰壳纤维:(1)修改3-aminopropyltriethoxysilane微波治疗后(M-S-CF),(2)修改乙酸酐微波治疗后(M-AA-CF),(3)修改3-aminopropyltriethoxysilane碱治疗后(A-S-CF),和(4)碱处理后,乙酸酐(A-AA-CF)。
此外,各种后处理椰壳纤维形态检查使用扫描电镜和红外光谱分析。此外,纤维对各种方法进行评估的结晶度指数(CrI), x射线衍射。9组的椰壳纤维被用来准备撤军标本。基于所使用的纤维,撤军标本名叫M-CFPS U-CFPS, AA-CFPS, A-CFPS, M-AA-CFPS, S-CFPS, M-S-CFPS, A-S-CFPS和A-AA-CFPS分别。其次是单纤维撤离用万能试验机测试标本。之间的界面粘结比较和评价九组环氧树脂和椰壳纤维。
观察
SEM显微图显示non-cellulose组件连接到椰壳纤维表面不同程度的减少用各种方法治疗后,A-S-CF显示最明显的减少。
此外,红外光谱分析显示,A-AA-CF的吸收峰,A-S-CF,一个cf消失了1736厘米1,这表明大部分的半纤维素被淘汰后的椰壳纤维碱处理。的C-O-C木质素与内伸缩振动吸收峰在1248厘米1,导致木质素的去除碱治疗后的椰壳纤维。此外,纤维的XRD谱处理不同的过程有不同的山峰和类似的形状,表明该方法没有改变纤维素纤维的结构。
撤军检测表明U-CFPS界面结合能力差,与界面剪切强度达到4.223 MPa和能源共计11.314 N.mm撤军。然而,A-S-CFPS演示了一个相当大的增加,撤军的能量为32.301 N。毫米,界面剪切强度5.805 MPa,分别为185.496%和37.462%,分别比U-CFPS。这主要是由于纤维的碱治疗引起的。
界面特性的分析确定测试过程改善了环氧树脂基体之间的界面债券和椰壳纤维。此外,如果元素分布数据显示可见的椰壳纤维基质界面和纤维表面轮廓A-S-CFPS。因此,它是确定A-S-CFPS更高界面粘结由于化学键的结合效应和环氧树脂之间的机械联锁矩阵和椰壳纤维。
结论
总结,研究人员研究了联合治疗技术和治疗方法的技术和对环氧树脂的界面结合的影响矩阵和椰壳纤维。单纤维的特性分析和撤离测试各种标本显示,所有方法有潜力改善环氧树脂基体之间的界面结合和椰壳纤维。
根据作者,这个实验的结果与其他研究,有助于进一步研究涉及复合材料的测试显示增强复合材料的界面特性。
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源
俄罗斯,美国;赵c;杨,美国;梁,d .椰壳纤维表面处理对界面的影响增强环氧树脂复合材料的性质。聚合物2022年,14,3488年。https://www.mdpi.com/2073-4360/14/17/3488
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