王翠翠，程海涛,，羡 瑜，王 戈，张双保※



纳米CaCO3增强竹浆纤维/环氧树脂复合材料的动态力学性能

王翠翠1，程海涛1,2，羡 瑜2,3，王 戈2，张双保1※

（1. 北京林业大学木质材料科学与应用教育部重点实验室，北京 100083；2. 国际竹藤中心北京 100102；3. 山西农业大学林学院，山西，030801）

为探索碳酸钙（CaCO3）无机颗粒界面增强机理，建立竹纤维表面微纳米颗粒的附载与界面增强技术的内在联系，该论文以竹浆纤维（bamboo pulp fiber，BPF）和环氧树脂为主要材料，采用纳米CaCO3浸渍改性工艺，通过真空辅助树脂浸注技术制备BPF/环氧树脂复合材料，利用动态力学分析仪对其动态热机械性能和界面性能进行研究。结果表明：测试频率为单频（1Hz）时，在–20～120 ℃，纳米CaCO3浸渍改性竹浆纤维（BPF treated by impregnation modification，IMBPF）增强环氧树脂复合材料的最大储能模量是BPF/环氧树脂复合材料的1.3倍；测试频率为多频（1，2，5，10和20 Hz）时，频率对BPF/环氧树脂复合材料和IMBPF/环氧树脂复合材料的影响规律相同，储能模量，损耗模量和损耗因子均随频率的增加而增加且逐渐向高温方向移动。BPF/环氧树脂复合材料和IMBPF/环氧树脂复合材料的玻璃化转变温度均随频率的增加而升高，而测试频率对损耗因子影响不大；IMBPF/环氧树脂复合材料的玻璃化转变表观活化能（369.0 kJ/mol）低于BPF/环氧树脂复合材料（495.8 kJ/mol），但IMBPF/环氧树脂复合材料的频率和玻璃化转变温度倒数的相关性（决定系数0.987 6）优于对照样（决定系数0.965 9）；在–20 ℃、40 ℃和100 ℃时，IMBPF/环氧树脂复合材料的储能模量对频率的依赖性高于对照样；纳米CaCO3浸渍改性技术可改善复合材料的界面性能，从而为纳米增强复合材料的研究提供理论依据。……