黎晨欣, 王 爽, 肖容慧, 王利军,3, 孔令学

(1.上海第二工业大学 环境与材料工程学院,上海201209;2.澳大利亚迪肯大学 先进材料研究院,3216;3.复旦大学 聚合物分子工程国家重点实验室,上海200433)

0 引言

《中国制造2025》提到,需要推行绿色制造全覆盖。随着工业化进程的加快,单一材料的性能已逐渐不能满足需要,开发和研究低成本、高性能且环境友好型复合材料成为材料领域研究的重点。资料表明,我国是全球竹植物的起源地,竹材产量多,资源丰富[1-2]。相较于巨大的资源总量,我国竹资源利用率程度却很低。过去几十年,天然纤维复合材料主要用于建筑和结构应用。最近,一些纤维素产品和废物已被用作聚合物中的填料,以节省成本并赋予某些理想的性能[3]。目前为止,天然纤维复合材料在门窗框架、家具、汽车面板、室内装饰、航空航天等方面有不同程度的应用[4-6]。由此可见,在国内外研究中,天然纤维混合复合材料已经成为合成纤维增强复合材料的结构或半结构组件的可行替代品,特别适合于轻质应用中[7-9]。

竹纤维(bamboo fiber,BF)以其成本低、密度低、比强度和比模量较高、无毒无害等特点成为极具吸引力的增强材料之一[10-11]。通过对BF的改性处理,再与热塑性树脂复合材料的熔融,可以制成满足不同要求的结构材料,还可以回收再利用等,具有较为可观的社会经济价值。

BF中主要成分包括纤维素、木质素、果糖、半纤维素等,在周围环境为干燥时易絮聚成团,表层及所属分子中蕴含羟基(—OH),竹纤维素分子链间及内部会形成强烈的氢键,使BF表面极性强[12-13]。……