黄麻纤维_低分子量酚醛树脂复合材料的制备与性能研究

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1、万方数据IIIIIIIIIIIII111Y3458502学校代码卜10225学号：S18512学位论文黄麻纤!ttI．1E分子量酚醛树脂复合材料的制备与性能研究‘_『_．．。?指导教师姓名i申请学位级别；论文提交日期1：授予学位单位：张爱红壬伟宏教授硕+．士：2018年4丹’东北林业大学东=l仁林业大学。一】+学科专业；‘木材科学与技术，』，论文答辩日期：201’8年6月．授予学位日期：20．18年6月答辩委员会主席：论文评阅人：春必彤素大擎万方数据学校代码：10225学号：S18512l咖咖伽咖咖舢伽硼腼咖Y3458502学位论文黄麻纤维／低分子

2、量酚醛树脂复合材料的制备与性能研究指导教师姓名：申请学位级别：论文提交日期：授予学位单位：张爱红王伟宏教授硕士2018年4月东北林业大学学科专业：木材科学与技术论文答辩日期：2018年6月授予学位日期：2018年6月答辩委员会主席：论文评阅人：聋必栉景大学万方数据UniversityCode：10225RegisterCode：S18512DissertationfortheDegreeofMasterStudyonJuteFiberReinforcedLowMolecularWeightPhenol—-formaldehydeResinCompo

3、siteCandidate：Super订sor：AssociateSupervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：Dateof0raiExamination：University：ZhangAihongProf．WangWeihongMasterWoodScienceandTechnologyJune2018NortheastForestry万方数据摘要麻纤维具有力学性能好，应用性能佳，原料成本低，对环境友好，可自然生物降解等优点。麻纤维复合材料容易加工，有利于降低成本，提高效率。通过减少树脂的使用，提

4、高复合材料中麻纤维的用量，更容易生物降解，能够降低对环境的危害，因此麻纤维复合材料在实际应用中意义重大。本论文选用黄麻纤维作为增强体，酚醛树脂作为基体材料和胶粘剂，采用热压成型工艺制备黄麻纤维／酚醛树脂(PF)复合材料，并采用一步成型方式将单板贴覆到复合材表面进行饰面，主要内容和结果包括：(1)通过正交试验研究苯酚／甲醛摩尔比、缩聚反应时间、催化剂(NaoH)用量及甲醛捕捉剂尿素用量对黄麻纤维／PF复合材料力学性能及甲醛释放量的影响。运用直观分析和方差分析进行综合优化，获得性能优化的工艺参数组合。(2)利用优化后的酚醛树脂，对黄麻纤维毡进行浸渍，研

5、究预浸料在不同温度(20℃、30℃、40℃、50℃、60℃)下陈放对黄麻纤维／PF复合材料力学性能的影响，结果表明陈放温度低于40℃的复合材料力学性能优于40℃以上复合材料。结合差示扫描量热法(DSC)和傅里叶红外光谱法(FT取)进行机理分析，表明初期提高陈放温度有利于树脂甲阶反应的继续进行，增加羟甲基含量；但过高温度，则造成PF树脂预固化程度增大而减少羟甲基树脂。扫描电子显微镜(SEM)观察显示在40"C陈放下纤维与树脂的结合状况良好。综合考量力学性能和陈放时间，预浸渍料在40℃陈放下陈放6．25h能够制备出力学性能优异的黄麻纤维／PF复合材料。

6、预浸料经一步成型法制备成单板饰面复合板材，陈放温度低于40℃的复合材料甲醛释放量达NEl标准。分析表明黄麻纤维／PF预浸料在陈放中所含羟甲基越高，热压固化反应程度越大，越有利于提高成品力学性能。(3)研究纤维／树脂用量比例(1：9，2：8，3：7，4：6)对黄麻纤维／PF复合材料性能的影响。对其力学性能，燃烧性能，甲醛释放量进行检测，并与一步成型饰面后的复合板材性能进行对比。黄麻纤维与树脂比例为4：6时，板材弯曲性能和冲击强度均最高。单板饰面后的板材强度均较饰面前高3．10倍；饰面板材的表面胶合强度则随纤维用量的增加而降低，4：6的板材强度低于标准

7、0．7MPa，其余比例均符合要求。黄麻纤维／PF比例为l：9和2：8的复合板材热释放速率峰值较其它比例均低；2：8的板材饰面后板材在第一个放热峰后热释放速率迅速降低，第二放热峰开始出现的时间也较其他比例延后10．15s。比例为2：8的黄麻纤维／PF复合板材出现有焰燃烧的时间较其它比例延后了约50s，且无论饰面前后总热释放量曲线值在最终趋于平缓时均较小，为20MJ／m2。比例为2：8与3：7的黄麻纤维／PF复合板材产烟峰值均较延后，且各比例饰面之后的板材产烟峰值均延后了20左右；在甲醛释放量上，饰面后的复合板材较饰面前明显下降，2：8，3：7，4：6

8、的板材甲醛释放量达到El标准。关t词黄麻纤维；酚醛树脂；陈放；单板饰面；力学性能万方数据Abstract111efibri