竹纤维增强可生物降解复合材料研究进展

天然植物纤维增强可生物降解复合材料是一类性能优良、环境友好、可自然降解的绿色环保复合材料。众多天然植物纤维中,竹纤维不仅资源丰富、有优异的力学性能,还具有天然抗菌、除臭、吸湿放湿、抗紫外线等优点,广泛应用于复合材料的制备。本文对竹纤维增强可生物降解复合材料的增强体材料和基体材料特性、改性预处理方法、成型工艺和生物降解特性等性能评价的国内外研究现状进行了综述,同时还对竹纤维增强可生物降解复合材料的未来研究和发展趋势进行了展望。     

XPS和FTIR分析仿生呼吸法对硅酸盐改性杉木浸渍效果的影响

杉木进行硅酸盐浸渍改性处理后,木材内部的改性剂相关元素含量与分布是衡量浸渍效果的重要指标,对改性杉木的各项物理力学性能有着至关重要的作用。以硅酸盐为浸渍改性剂,采用仿生呼吸法对杉木进行浸渍改性。研究了仿生呼吸法对硅酸盐改性杉木的密度、抗弯强度、抗压强度、三切面硬度和24 h吸水率影响,利用XPS和FTIR分析了杉木素材与改性材的化学成份与化学结构,并对硅酸盐改性剂在改性杉木中的分布深度与分布规律进行了探讨。结果表明：经过硅酸盐浸渍改性后,改性杉木平均密度大于0.721 g·cm-3,抗弯强度和抗压强度分别增大了170.19%和286.64%。改性杉木横切面、径切面和弦切面的硬度均有不同程度的提高。硅酸盐改性使杉木的24 h吸水率从91.17%±2.51%降至39.23%±1.62%,表明杉木的尺寸稳定性大幅度提高。相比于杉木素材,改性杉木木材的XPS全谱扫描中出现了Na元素和Si元素的吸收峰,窄扫谱图中出现了Si-O-C和Na-O化学结构。同时,改性杉木木材的FTIR谱图中出现了Si-O-Si的吸收峰,并且游离羟基含量减少,缔合羟基增多。XPS和FTIR分析都表明硅酸盐浸注到了杉木木材的孔隙中,且硅酸钠与杉木木材中羟基形成了化学键结合和氢键结合。这也是改性杉木的力学性能和耐水性能提高的重要原因。另外,通过XPS测试发现改性杉木木材沿横向从表面到30 mm处都出现了C,O,Na和Si元素,并且沿横向从表面到30 mm处,Si-O-C结合结构的吸收峰强度基本相同,说明从表面到中间部位,硅酸钠与杉木木材中的羟基都较均匀地形成了化学键。对各元素进行定量分析发现,改性杉木木材中C,O,Na和Si元素的相对含量从表面到中间部位（30 mm）差异较小,进一步表明改性剂能较好浸入杉木木材中间,并且均匀性较好。研究结果将为杉木浸渍改性效果提供数据支撑,并为优化改性工艺与方法、进一步提高改性杉木的物理力学性能提供依据。     

偶联剂在改善天然植物纤维/塑料界面相容性的应用

天然植物纤维界面特性十分复杂,其表面表现出很强的化学极性,导致天然植物纤维与塑料基材界面间相容性差,粘结力小,从而影响了植物纤维/塑料复合材料的冲击强度、拉伸强度等物理力学性能。因此,天然植物纤维/塑料界面相容性是决定复合材料性能的关键问题。本文概述了改善天然植物纤维/塑料界面相容性的常用偶联剂的特点和应用,偶联机理以及研究、应用现状,展望了应用于天然植物纤维增强塑料复合材料的偶联剂未来的研究方向。