纤维的性质
纤维中的油漆残留水分对天然纤维和热塑性塑料基体的混合加工过程有很大的影响。木材中含有能够吸收水分的亲水性纤维素。在高温下加工时残留的水分会蒸发,会充当发泡剂。这会导致纤维/基体之间较弱的黏合,并产生孔洞,从而使所得材料的力学性能较差。因此,在带有天然纤维的加工过程中需要采取一定的措施。
通常必要的做法是在加工之前对纤维进行干燥处理并将预混料与潮湿环境隔绝,油漆从而使加工过程更加容易,还能够提高产品质量和性能纤维的种类和在pvc产品中的质量分数也影响着该pvc产品的性能。在加工难易程度和力学性能的提高两个方面,软木纤维比硬木纤维更加适合填充pvc。这种差别可以从三个形态不同的方面来解释,柔韧性好的软木和柔韧性差的硬木具有不同的形态,不同的纤维长径比,油漆以及两种木种纤维具有不同的化学结构。由于亲水性的纤维和疏水性的pvc基体之间的黏合力较弱,因此,一般的情况下,随着纤维含量的增加,产品的强度会下降与此相反,复合材料中纤维含量的增加使产品的硬度成线性的增加,这与混合规律所预测的结论相同。
pvc基体中加入天然纤维后,基体的韧性下降,复合材料的脆性增加。随着复合材料中纤维含量的增加,天然纤维填充pvc的断裂伸长率和断裂能均下降。因此通过把天然纤维填充到pvc基体中来改善基体油漆的硬度时,这种性能的变化是需要权衡考虑的地方pvc/天然纤维复合材料加工过程中另外一个重要的参数是纤维的长度。加入高长径比纤维通常会提高复合材料的拉伸模量,但这是以降低产品的断裂伸长率为代价的。这主要是由于纤维越长越易于保持优异的长径比,使复合材料中纤维对应力的传递更加有效。