【摘 要】
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纤维增强竹木复合材料不仅绿色环保、强重比高,而且可以提高木材利用率,缓解木质资源短缺危机。良好的胶合性能是纤维增强竹木复合材料力学强度充分发挥的保障,本文首先分别对马来酸酐和丙烯酸单体接枝改善玻璃纤维增强竹木胶合板胶合性能进行了研究,进一步对相同内径,不同壁厚以及相同壁厚,不同内径的纤维增强竹木复合管材力学性能进行了研究。主要试验结果如下:(1)玻璃纤维表面经马来酸酐接枝处理对其增强竹木胶合板的胶
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纤维增强竹木复合材料不仅绿色环保、强重比高,而且可以提高木材利用率,缓解木质资源短缺危机。良好的胶合性能是纤维增强竹木复合材料力学强度充分发挥的保障,本文首先分别对马来酸酐和丙烯酸单体接枝改善玻璃纤维增强竹木胶合板胶合性能进行了研究,进一步对相同内径,不同壁厚以及相同壁厚,不同内径的纤维增强竹木复合管材力学性能进行了研究。主要试验结果如下:(1)玻璃纤维表面经马来酸酐接枝处理对其增强竹木胶合板的胶合性能和抗弯性能有显著的提高效果,马来酸酐接枝改性玻璃纤维表面活性的优化方案为:马来酸酐处理时间为3 h,溶液温度为50℃,溶液浓度为0.08 mol/L。复合板材干、湿态胶合强度分别为3.98 MPa和2.53 MPa,煮沸剥离率为0,抗弯强度和弹性模量分别为102.48 MPa 和 7912.04 MPa。(2)玻璃纤维表面经丙烯酸接枝处理对其增强竹木胶合板的胶合性能和抗弯性能有显著的提高效果,丙烯酸接枝改性玻璃纤维表面活性的优化方案为:丙烯酸处理时间为2 h,溶液温度为30℃,溶液浓度为0.30mol/L。复合板材干、湿态胶合强度分别为3.12 MPa和2.05 MPa,煮沸剥离率为0,抗弯强度和弹性模量分别为94.03 MPa和 7298 MPa。(3)经马来酸酐或丙烯酸二次接枝改性的玻璃纤维制备的纤维增强竹木胶合板的胶合性均得到了明显的改善,马来酸酐接枝处理效果更优。(4)相同内径不同壁厚的玻璃纤维增强竹木复合管材,随壁厚的增大,其抗弯极限承载力、挠度以及管刚度而增大,轴压弹性模量而减小,剪切和轴压强度受壁厚影响较小。壁厚为30 mm时,剪切强度为2.40 MPa,轴压强度为49.60 MPa,轴向压缩模量为2.61 GPa,管径变化量3%的管刚度为5.19 MPa,抗弯极限承载力为56.1 KN,极限荷载时挠度为80.55 mm。(5)相同壁厚不同内径的纤维增强竹木复合管材,随内径的增大,其管刚度而减小,内径为380 mm,壁厚为30mm的纤维增强竹木复合管材的径向压缩性能明显减弱,管径变化量仅为6.8%时管材达到极限承载力。
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