分散剂(EDTA-2Na)对碳酸钙原位改性单根竹纤维拉伸性能的影响

探讨了分散剂含量对碳酸钙微粒在梁山慈竹纤维上的原位沉积分布情况及单根改性竹纤维力学性能的影响。采用场发射环境扫描电镜(FESEM)观察竹纤维表面的碳酸钙分布,并通过微力学性能测试仪对单根竹纤维的拉伸性能进行评价。结果表明:随着分散剂含量的增加碳酸钙灰分含量、粒径逐渐减少;当分散剂含量为2.5mg/ml时,碳酸钙粒径在100～380 nm,单根改性竹纤维的拉伸力学性能较好,变异较小;其弹性模量、拉伸强度和断裂伸长率分别为33.96 GPa、1049.23 MPa和3.34%;碳酸钙粒径的减小在一定范围内有助于单根改性纤维的拉伸力学性能的提高。

不同改性方法对竹塑复合材料拉伸性能的影响

研究了纳米碳酸钙浸渍改性对单根竹纤维表面碳酸钙附着情况、拉伸性能以及竹纤维/聚丙烯复合材料拉伸性能的影响,并将改性效果与纳米碳酸钙原位沉积改性进行对比。结果表明,纳米碳酸钙浸渍改性可以使碳酸钙颗粒均匀填充竹纤维表面微孔、褶皱等缺陷部位,附着的碳酸钙颗粒粒径均匀,分散性较好,附着量达到21.39%。经浸渍改性的单根竹纤维力学性能有所提高,拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率分别提高了15.98%、22.15%和5.21%,但提高幅度低于原位沉积改性。分别将纳米碳酸钙浸渍、原位沉积改性竹纤维与聚丙烯薄膜制成竹塑复合材料,通过断面形貌观察发现两种改性方法均可改善竹纤维与聚丙烯的界面结合性能,复合材料拉伸性能相应提高,浸渍改性使复合材料拉伸强度和弹性模量分别提高了6.95%和15.80%,原位沉积改性分别提高18.68%和25.41%。虽然浸渍改性效果低于原位沉积改性,但工艺更简单。