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近年来,黄麻纤维增强聚丙烯(PP)复合材料凭借质轻、价廉、生产耗能低以及可生物降解等优点逐渐应用在电子、汽车、航空和建筑等领域。然而由于黄麻纤维与PP的界面相容性较差,导致黄麻纤维的增强作用不能充分发挥,复合材料的力学性能远低于预期值。因此,本文通过采用水热法在预处理的黄麻纤维表面沉积纳米SiO2以改善黄麻纤维/PP复合材料的界面性能。(1)分别对黄麻纤维进行了碱处理和酸/碱处理,并对处理前后黄麻纤维的表面微观形貌、化学组成、结晶度以及极性进行了测试与分析。结果表明,碱处理和酸/碱处理均能有效去除黄麻纤维表面低强度的胶质,使其沟壑和凹槽裸露,粗糙度增大。同时由于无定形胶质的去除,黄麻纤维中纤维素有序排列的自由度增大,黄麻纤维的结晶度相应增大。与碱处理相比,酸/碱处理能够最大程度地去除黄麻纤维的表面胶质,这避免了在黄麻纤维/PP复合材料的制备过程中由于胶质的挥发逸出而产生的界面空隙。(2)以酸/碱处理的黄麻纤维为基底,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,氨水为催化剂,通过水热法在黄麻纤维表面沉积纳米SiO2,研究了水热工艺参数和预处理方式对黄麻纤维表面微观形貌及其力学性能的影响,确定了在黄麻纤维表面沉积纳米SiO2的最佳水热工艺参数:当黄麻纤维的用量为0.1g,TEOS浓度为0.05M,氨水浓度为0.55M,水热温度为100℃,沉积时间为6h时,纳米SiO2在黄麻纤维表面的沉积量为4.29%,粒径为65±2nm,并且该尺寸下的纳米SiO2可以较大程度地修补黄麻纤维的表面缺陷,故黄麻纤维的综合性能最佳。最后基于实验结果,提出了纳米SiO2在黄麻纤维表面的水热沉积机理。(3)分别以未处理、酸/碱处理和水热沉积纳米SiO2处理的黄麻纤维为增强体,PP为基体,通过层压模塑法制备了黄麻纤维/PP复合材料,其中黄麻纤维的质量分数为35%,并对复合材料进行了力学性能测试和界面性能分析,探索纳米SiO2在复合材料界面的作用机制。结果表明,与未处理的黄麻纤维/PP复合材料相比,经水热沉积纳米SiO2处理的黄麻纤维/PP复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别增强了29.89%、35.22%和25.65%,平衡吸水率下降了35.06%,而且黄麻纤维与PP结合紧密,表面有较多的PP粘附。这表明通过水热法在酸/碱预处理的黄麻纤维表面沉积纳米SiO2能够有效改善黄麻纤维与PP之间的界面相容性。