黄麻纤维织物增强乙烯酯复合材料的制备与力学性能

织物增强聚合物(TRP)因其具有优异的机械性能而被广泛应用于汽车、建筑等领域。传统TRP材料通常以玻璃纤维、碳纤维作为增强体,由于成本高及不可降解等问题限制了发展和应用。本研究采用可生物降解的天然黄麻纤维为增强体,以乙烯酯为基体树脂,采用模压工艺制备双层黄麻织物增强乙烯酯树脂复合材料。考察经纱和纬纱的取向对复合材料密度、孔隙率及力学性能的影响。通过调整黄麻织物的纱线角度(0°,30°,45°,60°和90°),研究经纬纱角度对复合材料性能的影响,采用的模压成型工艺是80℃、7 MPa条件下压制2.5 h。为了考察模压温度的影响,将纱线角度为60°的试样在40℃的低温条件下(其余条件不变)压制成型。结果表明:与纯乙烯酯相比,黄麻纤维具有一定的增强作用,复合材料的弯曲强度和冲击强度分别提高24.77%和39.83%,拉伸性能降低30.52%。扫描电子显微镜结果显示,复合材料力学强度的提高与纱线间的孔隙分布有关。在研究范围内,经纬纱定向对复合材料的冲击强度影响比较显著。低温(40℃)条件下,制备的定向角为60°时的黄麻纤维增强乙烯基酯复合材料的各项力学性能达到最佳。