Усиление адгезии компонентов конопляного биокомозита

При разработке эффективного биокомпозита введением малеинированного связующего агента была значительно усилена адгезия. Такие же положительные эффекты наблюдались и для композитов из волокон конопли, хотя в обоих случаях было обнаружено снижение кристалличности, которое эффективно уравновешивалось улучшенной совместимостью волокна / матрицы. 

Синергетический эффект гибридизации компонентов

Гибридизация с базальтовыми волокнами повысила эластичность композитов из волокон конопли, их общую кристалличность и температуру размягчения. Распределение длин волокон в композитах продемонстрировало, что базальтовые волокна подвергаются значительному разрушению по сравнению с волокнами конопли, а смесь волокон каннабис и базальта вызвала меньшее повреждение соответствующих волокон, чем взаимодействие базальт-базальт и конопля. 

Все эти результаты показали, что полученные литьем под давлением короткие гибридные композиты из конопли / базальта / HDPE привели к улучшенным характеристикам, которые могут быть успешно использованы в полуконструкционных приложениях. В попытке восстановить базальтовые волокна после пиролизной обработки композитов в конце их срока службы была исследована процедура удаления проклейки, состоящая из экстракции ацетоном с последующим или без термического воздействия при 400 ° C. 

Частичное или полное удаление проклейки 

СЭМ-микрофотографии поверхностей излома волокна марихуаны при растяжении композитов базальт / ПЭВП, обработанных ацетоном, при различных увеличениях композитов, загруженных первичными волокнами, что свидетельствует о неполном удалении проклейки, что также подтверждается анализом поверхностей изломов при растяжении с помощью СЭМ.

Если купить семена конопли в обработанном виде, то можно наблюдать незначительные различия по сравнению с необработанным случаем. Это также косвенное наблюдение ограниченного влияния этого растворителя на внутренние свойства базальтовых волокон. Напротив, волокна, подвергнутые ацетону и термообработке, характеризовались более слабой межфазной адгезией, и можно наблюдать значительное микроскопическое пластичное поведение матрицы из-за менее эффективного действия базальтовых волокон (в сравнении с волокнами технической марихуаны) в ограничение подвижности матричной цепочки. 

Важность связующего агента для адгезии с матрицей

Композиты с связующим агентом показали лучшие механические свойства, чем соответствующие композиты без связующего агента, что объясняется более высоким уровнем межфазной адгезии с матрицей.

Таким образом, потеря механических свойств композитов, армированных ацетоном + термически обработанными волокнами конопли, не может быть связана только с более слабой межфазной адгезией. Предполагается, что длительное воздействие высоких температур ухудшило не только проклейку, но и внутренние свойства. 

СЭМ-микрофотографии поверхностей излома волокна каннабис при растяжении композитов ацетон + термически обработанный (TT) базальт / HDPE при разных увеличениях без (a-b) и (c-d) со связующим агентом. оценивается с помощью XPS и морфологических исследований, а его влияние на механические свойства композитов с и без связующего агента было выяснено что только обработка ацетоном не может полностью удалить проклейку и что значительная потеря прочности на растяжение композитов, армированных базальтовыми волокнами, подвергшихся термическому воздействию, связана с ухудшением собственной прочности базальта (в отличие от волокон марихуаны).

Заключение

Волокна вместе с плохой дисперсией должны находиться только внутри матрицы. Результаты указывают на необходимость оптимизации процесса термической обработки базальтовых волокон, одновременно предоставляя подробную информацию о потерях механических свойств конопли, которые можно ожидать после обработки пиролизом в конце срока службы композитов, армированных базальтовыми волокнами.