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本文测定了大麻纤维的形态和化学组分,采用3-异丙基-二甲基苄基异氰酸酯(TMI)为改性剂和有机锡为催化剂改性大麻纤维,通过手工铺装热压成型制备大麻纤维增强不饱和聚酯(UPE)复合材料；研究纤维表面改性对复合材料力学性能和吸水性能的影响；利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)表征大麻纤维表面的化学成分及大麻纤维/UPE复合材料的界面结合情况,得出以下结论：(1)大麻纤维的长度主要分布在20～60mm、,宽度主要分布在20～100μm,长宽比主要分布在300～900；大麻纤维的纤维素、聚戊糖和木素含量分别为89.31%、6.12%和1.64%。(2)FT-IR分析表明：TMI改性后大麻纤维的谱图上出现C=O伸缩振动峰和C-N伸缩振动峰,证实TMI和大麻纤维表面羟基发生反应,生成氨基甲酸酯；从3650～3000cm1区域的解卷积谱图上分析大麻纤维氢键的伸缩振动,说明纤维素葡萄糖分子上的伯羟基比仲羟基的反应活性高,TMI主要与伯羟基发生反应。(3)XPS分析表明：TMI改性后大麻纤维表面的O/C比降低,Cls结合形式中有C-N和N-C=O出现,说明TMI以共价键的形式接枝到大麻纤维表面。(4)TMI改性后复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度显著提高,而弯曲模量没有显著变化；采用占绝干纤维质量7%的TMI和占TMI质量20%的有机锡组合改性效果最佳,与对照相比,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高37.74%、22.75%和81.70%。(5)TMI改性后复合材料的吸水性能显著降低,水分子在大麻纤维/UPE复合材料中的扩散过程符合Fickian定律,通过比较复合材料吸水扩散实验数据与理论曲线,表明Fickian定律可很好的用来描述大麻纤维/UPE复合材料的吸水扩散行为。(6)SEM分析表明：大麻纤维经TMI改性后,大麻纤维/UPE复合材料的界面结合得以改善。