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植物纤维增强环氧树脂复合材料界面改性研究进展

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[目的]植物纤维增强环氧树脂复合材料可设计性强、比强度高,还兼备生态友好、原料来源丰富、制造成本低廉等优势,已得到广泛应用.但相对于传统的合成纤维和矿物纤维,植物纤维的表面羟基具有极性和亲水特性,其与环氧树脂基体间的界面相容性差,影响了界面与两侧单元之间应力传递,造成产品的力学性能与耐久性较差,最终引起材料受载荷作用时易发生分层、断裂现象,限制了此类材料进一步发展与应用,因此界面改性技术是植物纤维增强环氧树脂复合材料发展与应用的关键技术瓶颈.[方法]综述了近几年国内外植物纤维增强环氧树脂界面改性方法的研究进展,并将界面改性方法归纳为植物纤维改性、界面填充、环氧树脂改性三大类,具体的改性方法包括碱处理改性、乙酰化改性、界面耦合改性、高锰酸盐改性、热处理、离子蚀刻处理、纳米粒子改性和环氧树脂稀释等.[结果]其中以覆盖或减少植物纤维表面羟基、增加植物纤维的比表面积为主要改性方法开展详细论述,并阐述了界面填充改性和环氧树脂改性的界面改性技术.[结论]总结了各类改性方法对复合材料力学性能的增强效果,提出了植物纤维/环氧树脂界面研究中面临的问题与展望,包括植物纤维单元体系化研究、环氧树脂固化剂多样化选择、植物纤维微观测试手段精细化支撑和静/动载力学协同化分析等,以期为植物纤维增强环氧树脂复合材料的界面改善与发展提供参考.
Research progress on interface modification of plant fiber reinforced epoxy resin composites

王戈、顾少华、张文福、王翠翠、丁力、程海涛

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国际竹藤中心,北京 100102

浙江省林业科学研究院,浙江 杭州 310023

植物纤维 环氧树脂 复合材料 界面 改性

国际竹藤中心基本科研业务费专项资金项目国家重点研发计划

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2020

中南林业科技大学学报
中南林业科技大学

中南林业科技大学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.442
ISSN：1673-923X
年,卷(期)：2020.40(7)
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