氨基硅油改性芒麻纤维探究摘要：在一定温度条件下，用氨基硅油对芒麻纤维进行表面改性处理•利用红外光谱分析（IR）、接触角测试、X射线衍射分析（XRD）、热重分析（TG）等方法对改性前后芒麻纤维的性能进行分析.结果表明，经氨基硅油改性的芒麻纤维表面成功包覆了有机硅分子，且表面轻基数量减少，吸水性较未改性的芒麻纤维下降，与聚丙烯相容性提高；改性后，芒麻纤维的结晶度提高了15%；在230工以前，未改性的芒麻纤维质量损耗为5%,而改性后芒麻纤维基本上没有分解，改性后芒麻纤维的耐热性能有了较大的提高.关键词：表面改性；芒麻纤维；氨基硅油；结晶度；热性能中图分类号：TH145.42文献标识码：A芒麻纤维是一种天然热带植物纤维，具有纤维素含量高密度小、比强度和比模量高等优点•近年来，芒麻纤维增强聚合物基复合材料作为一种新型的汽车内饰材料[1-3],已逐渐成为各国关注和开发的热点•其中天然麻纤维改性是该材料研究的重点•但是由于芒麻纤维吸水性大、微观缺陷以及表面杂质的存在，芒麻纤维与树脂基体的界面粘结不理想，导致复合材料的力学性能不高[4-5],从而限制了芒麻纤维增强树脂基复合材料的应用.因此,如何对芒麻纤维进行有效地表面处理，在其表面上引入新的官能团，改善芒麻纤维与树脂基体的粘结性是目前研究的重要方向•本文采用氨基硅油对芒麻纤维进行表面处理，在其表面成功地包覆了有机硅分子，并且探讨了该种处理方法对芒麻纤维表面状况和热性能的影响.1实验及测试分析1.1实验原料兰麻纤维来源于湖南省麻类研究所，氨基硅油来源于中蓝晨光化工研究院•其它原材料包括氢氧化钠、无水亚硫酸钠、硅酸钠、十二烷基硫酸钠、十六醇，均为分析纯等.1.2氨基硅油改性芒麻工艺流程芒麻改性工艺流程为：芒麻原麻除杂一原麻碱脱胶一水洗f真空干燥〜氨基硅油改性处理f水洗f真空干燥.首先，用化学脱胶的方法对芒麻原麻进行脱胶处理[6],在真空干燥箱中干燥备用•然后，将脱胶处理过的芒麻纤维放入高温高压反应釜（GCF2型）中，缓慢倒入氨基硅油乳液（乳液中包含氨基硅油、十六醇及十二烷基硫酸钠），在氫气条件下，于160°C反应3h,待反应完成后，将处理过的芒麻洗涤干净，在真空干燥箱中干燥，备用.1.3测试分析采用傅里叶红外光谱仪（美国Nicolet5SXC型）测试处理前后芒麻纤维表面的官能团变化，用接触角测定仪(JY82型)测定纤维的接触角，检测液体为2次蒸馆水、二氯甲烷和乙二醇，其相应3结论提出了一种氨基硅油改性芒麻纤维的新方法，该方法有效地在芒麻纤维表面包覆了有机硅分子，从而使得改性后的芒麻纤维吸水性下降，与非极性聚合物(如：聚丙烯)的相容性提高，其结晶度提高了15%.同时，改性后苦麻纤维的耐热性能也得到明显改善，有效地避免了芒麻纤维在加工过程中的碳化变色现象•该工艺过程简单，成本较低.参考文献[1]田永，何莉萍，王璐林，等•汽车制造用芒麻纤维增强聚丙烯的力学性能研究[J]•材料工程，200&(1)：21-24,33.TIANYong,HELiping,WANGLulin,etal.Studyofmechanicalpropertiesoframiefiberreinforcedpolypropylenecompoundsforautomobileindustry[J].MaterialsEngineering,2008,(1):21-24,33.(InChinese)[2]杨德旭，鲁博，张林文，等.天然纤维复合材料在汽车上的应用[C]〃黄山：玻璃钢学会第十六届全国玻璃钢/复合材料学术年会论文，2006,E-6.YANGDexu,LUBo,ZHANGLinwen.Applicationofnaturalfibercompositesinautoindusty[C]〃Huangshan：FRPSixteenthNationalInstituteofGlassReinforcedPlastics/CompositesAnnualConferencePapers,2006,E-6.(InChinese)[3]SUDELLBC,EVANSWJ,ISAACDH,etal.Asurveyintotheapplicationofnaturalfibercompositesintheautomotiveindustry[C]//SaoPedroBrazil：InternationalSymposiumonNaturalPolymersandComposites,2002.[4]SGRICCIAN,HAWLEYMC,MISRAM.Characterizationofnaturalfibersurfacesandnaturalfibercomposites[J]・Composites：PartA,2008,39：1632-1637.[5]VANdeVeldeK,KIEKENSP.Influenceoffibreandmatrixmodificationsonmechanicalandphysicalpropertiesofflaxfibrereinforcedpolypropylene[J]・MacromolecularMaterialsandEngineering,2001,286(4):237.
