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改性新工艺巧解自然纤维与聚合物“世仇”

日前来源于英国微生物高分子材料企业Sunstrand的科学研究工作人员改善了天然纤维的上浆加工工艺，使它与偶联剂立即功效，为提升天然纤维与树脂间结合性出示了一条划算之途。

微生物纤维做为一种天然纤维并非生成纤维拥有 关键实际意义。在高分子材料生产制造行业最关心的二点是其吸水性和其与树脂间较弱的融合性(包含热固性树脂和热固性塑料树脂)。虽然这两个行业都存在的问题，但有关纤维的吸放湿性的解决方案却相对性较为非常容易：可根据加温、应用防潮剂或同时进行，将纤维干躁成球或毡片，以保证它在生产加工成形前维持干躁。

如何解决天然纤维与纤维材料原有的较弱连通性是日益突出的瓶颈问题。最广泛也非常简单的解决方式是用树脂及偶联剂解决必须联接的原材料。根据有机化学方式在树脂和纤维中间引进超强力的键和。可是Sunstrand企业的Riddle博士研究生觉得这类方式存有许多不够并且没什么进展。

依据Riddle的见解，偶联剂的浓度值一般 在3%上下(即每100克树脂加上4g的偶联剂)。偶联剂可根据其本身的作用团改性高聚物，进而提升树脂与纤维的融合。但它不可以立即改性纤维。在高分子材料中，假如纤维成分为25%，那麼树脂的成分则要比纤维的3倍还多。这代表着绝大多数经偶联剂改性的高聚物并沒有和纤维产生联接，只是只是浮在纤维间的树脂聚居区。尽管早已确认加上偶联剂能够具有一定的助联功效，但因他们没法自主转移至融合区，且务必与树脂匀称混和，因此 为了更好地提升融合抗压强度，务必在树脂中加上大量的偶联剂，而这必定会产生了原材料的消耗和成本费的升高。

Riddle觉得更强的方式是将偶联剂立即置放到必须它的地区――即纤维处，进而立即对纤维改性。该方式现阶段已对于夹层玻璃纤维开展了规范化。立即对纤维改性是提高结合性的更合理方式，由于全部的纤维表层都可以用于与高聚物连接 。难题是现阶段生物学家并沒有对于天然纤维的上浆加工工艺作出很多科学研究。Riddle强调传统式的上浆加工工艺的确具有了一些功效，可是只是“一些”是不足的。化学效用在天然纤维上没法像在夹层玻璃纤维上那般非常好地开展，终究它是对于夹层玻璃纤维设计方案的。

Riddle表明，Sunstrand关于改善天然纤维上浆加工工艺的科学研究新项目，在其中有机化学和机械设备解决全是必需的，现阶段早已报导了一些已被确认可合理改进纤维/树脂结合性的方式。他说道：“期待在没多久的未来，根据这种改性科学研究我们可以更经济发展地应用一些超性能卓越纤维。”

来源于：材料牛

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