發(fā)布時(shí)間：2018-08-13 15:42

【摘要】：玄武巖纖維增強(qiáng)竹木復(fù)合材料,既能保留木材和竹材的天然特性,又能增強(qiáng)其強(qiáng)度,進(jìn)一步高效利用可再生竹材和木材資源。本文以不飽和聚酯樹脂及異氰酸酯為膠黏劑采用正交試驗(yàn)對(duì)一次成型工藝進(jìn)行了研究。玄武巖纖維與竹材、木材一次成型能夠解決二次成型時(shí)纖維增強(qiáng)樹脂(FRP)與樹脂二次膠合困難的問題,同時(shí)也能夠滿足一些特殊形狀材料(如復(fù)合材料桿件)的制備。此外,為了改善玄武巖纖維與樹脂結(jié)合的界面,研究了馬來酸酐二次接枝處理纖維的工藝,并將此工藝與其他處理方式進(jìn)行了對(duì)比。研究表明：(1)研究時(shí)間、壓力、處理方式三因素對(duì)不飽和聚酯樹脂基的BF/竹/木復(fù)合材料膠合性能的影響。得出一次成型優(yōu)化工藝：時(shí)間：90mmin,壓力：1.6MPa,處理方式：竹黃及樟子松表面HMR處理,竹青表面KH550處理。(2)研究時(shí)間、壓力、處理方式對(duì)異氰酸酯基的BF/竹/木復(fù)合材料膠合性能的影響,得出優(yōu)化一次成型工藝：時(shí)間：120min,壓力：1.6MPa,處理方式：竹黃及樟子松表面HMR處理,竹青表面KH550處理。(3)馬來酸酐二次接枝處理BF表面微觀檢測(cè),從SEM的結(jié)果可以明顯看出,纖維表面在經(jīng)過馬來酸酐二次接枝處理后有新的物質(zhì)形成。FTIR檢測(cè)的結(jié)果顯示,馬來酸酐可能與KH550一端的-NH2發(fā)生反應(yīng)形成了酰胺基。XPS的結(jié)果可以分析得出,馬來酸酐較高的氧碳比使得KH550+馬來酸酐處理后,0/C比含量上升。說明馬來酸酐已經(jīng)接枝到了纖維表面。(4)通過對(duì)UPR-BFRP的拉伸、彎曲及剪切性能進(jìn)行檢測(cè),比較得出：KH550+馬來酸酐處理纖維表面的優(yōu)化工藝為：0.06mol/L,時(shí)間為2h。(5)研究不同處理方式對(duì)BF/竹/木復(fù)合材料膠合性能的影響,得出：以不飽和聚酯樹脂為膠黏劑時(shí),KH550+馬來酸酐處理膠合效果最好。而以異氰酸酯為膠黏劑時(shí),等離子+KH550處理膠合效果最好。
[Abstract]:Basalt fiber reinforced bamboo-wood composites can not only retain the natural properties of wood and bamboo, but also enhance its strength, and further utilize renewable bamboo and wood resources efficiently. In this paper, unsaturated polyester resin and isocyanate were used as adhesives and orthogonal test was used to study the process of one-step molding. Basalt fiber and bamboo wood can solve the problem of fiber reinforced resin (FRP) and resin secondary bonding during secondary molding, and it can also satisfy the preparation of some special shape materials (such as composite rod). In addition, in order to improve the interface between basalt fiber and resin, the process of secondary grafting of maleic anhydride fiber was studied and compared with other treatment methods. The results showed that: (1) the effects of time, pressure and treatment methods on the adhesive properties of BF/ bamboo / wood composites based on unsaturated polyester resin were investigated. The optimum processing conditions are as follows: time: 90 min, pressure: 1.6 MPA, treatment method: bamboo yellow and pine surface HMR treatment, bamboo green surface KH550 treatment. (2) Research time, pressure, The effect of treatment methods on the gluing properties of BF/ bamboo / wood composites based on isocyanate was studied. The results showed that the optimal molding process was as follows: time: 120 min, pressure: 1.6 MPA, treatment method: HMR treatment of bamboo yellow and Mongolian pine surface, KH550 treatment on bamboo green surface. (3) the microcosmic detection of maleic anhydride secondary grafting BF surface. From the results of SEM, it can be seen that the fiber surface after secondary grafting of maleic anhydride, there is a new material formation. FTIR results show that, It is possible that maleic anhydride reacts with -NH _ 2 at one end of KH550 to form amide.XPS results show that the higher oxygen / carbon ratio of maleic anhydride makes the content of 0 / C rise after KH550 maleic anhydride treatment. The results show that maleic anhydride has been grafted onto the fiber surface. (4) the tensile, bending and shear properties of UPR-BFRP were tested. The results showed that the optimum treatment process of w KH550 maleic anhydride was: 0.06 mol / L for 2 h. (5) the effects of different treatments on the adhesion properties of BF/ bamboo / wood composites were studied. When unsaturated polyester resin was used as adhesive, KH 550 maleic anhydride was the best adhesive. When isocyanate was used as adhesive, plasma KH550 treatment was the best.
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB332

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本文編號(hào)：2181433