采用氫氧化鈉-氨基硅油對稻殼纖維進行了表面改性,并制備了性能優(yōu)異的稻殼/聚丙烯綠色復合材料。采用傅里葉紅外光譜（FTIR）、掃描電子顯微鏡（SEM）、力學性能測試、吸水率測試等研究了氫氧化鈉-氨基硅油改性對稻殼以及稻殼/PP復合材料性能的影響。結果表明,氫氧化鈉-氨基硅油改性能夠改善稻殼與聚丙烯基體之間的相容性,提高復合材料的綜合性能。其中,稻殼的熱穩(wěn)定性以及復合材料的沖擊強度得到顯著改善,復合材料吸水率顯著降低。 

【文章來源】：塑料工業(yè). 2020,48(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

改性前后稻殼纖維的紅外光譜圖

天然纖維的熱解溫度較低，熱穩(wěn)定性差，這也就極大限制了天然纖維的應用。因此，為了實現(xiàn)天然纖維在更多領域的應用，那么必然對天然纖維進行表面處理，從而提高其的熱穩(wěn)定性。圖2為改性前后稻殼纖維的TG曲線。由圖可知，采用NaOH-氨基硅油改性的稻殼纖維的熱穩(wěn)定性有了明顯的改善。如圖，改性前后稻殼纖維失重10%的溫度分別為117℃和301℃。這是因為未改性的稻殼纖維具有大量的親水基團，吸水性很強。當溫度上升時，纖維中的水分受熱揮發(fā)，所以在100℃左右有明顯的失重。而采用NaOH-氨基硅油改性后，稻殼纖維的親水性大幅降低，纖維上吸附的水分較少，故TG曲線上沒有明顯的因為水分揮發(fā)導致的失重。此外，改性后稻殼纖維表面形成了一個“保護層”，它能夠包覆纖維表面，從而改善天然纖維的耐熱性。由圖可知，改性后稻殼纖維在PP的加工溫度范圍內的熱穩(wěn)定性得到明顯改善。2.3 稻殼/聚丙烯復合材料的力學性能

此外，改性的稻殼/PP復合材料的沖擊強度比未經(jīng)處理的稻殼/PP復合材料更高。當?shù)練だw維含量為25%時，改性的稻殼/PP復合材料的沖擊強度比純PP的沖擊強度增加了10.5%，比未改性的復合材料的沖擊強度增加了6.5%。一些文獻報道[8-9]，隨稻殼粉含量的增加，稻殼/PP復合材料的沖擊強度總體均呈下降趨勢。而本實驗中改性稻殼/PP復合材料的沖擊性能明顯上升。這可能是因為氨基硅油改性劑中的硅氧鍵極易轉動，是一種常見的柔軟劑。而稻殼粉經(jīng)NaOH-氨基硅油改性處理后，氨基硅油改性劑能夠在稻殼纖維表面形成一個“柔性改性層”，“柔性”界面層在材料受到?jīng)_擊過程中能夠吸收部分沖擊能，從而使復合材料的沖擊強度得到改善。2.4 稻殼/聚丙烯復合材料沖擊斷面形貌

【參考文獻】：
期刊論文
[1]稻殼的資源化利用研究進展[J]. 羅紅元,林偉琦,羅聯(lián)忠,葉廷秀.  廣東化工. 2019(11)
[2]稻殼理化特性及其綜合利用研究進展[J]. 趙黎明,王士強,顧春梅,王麗萍,王賀,那永光,解保勝.  黑龍江農(nóng)業(yè)科學. 2017(03)
[3]高填充稻殼/HDPE復合材料物理和力學性能的研究[J]. 姚雪霞,張越,劉玉濤,傅雷鳴,何春霞.  化工新型材料. 2015(12)
[4]稻殼粉/PP復合材料性能的研究[J]. 張麗,崔麗,馮紹華.  塑料科技. 2013(01)
[5]稻殼粉/PP復合材料的力學性能[J]. 何春霞,薛盤芳,顧紅艷.  高分子材料科學與工程. 2010(01)



本文編號：2980796