羰化植物纤维聚乙烯复合材料的制备及性能研究

摘要

利用高碘酸钾（KIO₄）对竹粉植物纤维进行表面修饰，对植物纤维表面羟基（—OH）进行定向氧化，制备羰化植物纤维（CMPF）。将CMPF与聚乙烯（PE）复配，制备羰化植物纤维聚乙烯复合材料（PE/CMPF），并进行性能测试。结果表明：CMPF能够降低植物纤维表观极性，增加内部极性；羰化后，PE/CMPF复合材料的界面相容性得到改善，机械强度得到明显提高。拉伸强度从未改性时的15.4 MPa增至KIO₄用量为0.1%时的17.9 MPa。弯曲强度、弯曲模量分别从未改性时的19.4、562 MPa增至KIO₄用量为0.5%时的21.2、606 MPa。当KIO₄用量在0.2%以内时，断裂伸长率变化不大；KIO₄用量超过0.2%后，断裂伸长率从500%左右明显下降。冲击强度从未改性时的45.1 kJ/m²增至KIO₄用量为0.1%时的46.4 kJ/m²;KIO₄用量超过0.1%后，冲击强度迅速降低。

关键词

竹粉 / 聚乙烯 / 复合材料 / 羰化 / 界面相容性