竹质纤维形态对聚乳酸基竹塑复合材料性能的影响

为高值化利用竹材加工剩余物资源，以聚乳酸(PLA)为基体，竹粉纤维(BF)、竹屑纤维(BS)、竹原纤维(BN)与竹浆纤维(BP)为填料，采用密炼-注塑工艺制备了四种竹塑复合材料，研究了竹质纤维种类对其结构与性能的影响。研究结果显示，BP与BN纤维长径比更大，BS中颗粒形态较多，BF与BS质地较刚硬。BF、BN与PLA共混熔体的混炼扭矩更大，PLA/BP复合材料吸水率最大。BF,BS,BN与PLA的界面相容性较好，其添加改善了复合材料的力学性能，而BP添加降低了复合材料的力学性能。与PLA相比，在纤维质量分数为30%时，PLA/BF,PLA/BS与PLA/BN复合材料拉伸强度分别提高了17.85%,13.6%,11.89%，冲击强度分别提高24.33%,18.70%,35.57%，弯曲强度分别提高19.45%,21.45%,4.99%。PLA/BF复合材料的综合力学性能最优，其次为PLA/BS复合材料，PLA/BP复合材料最差。研究可为竹塑复合材料的开发与应用提供有益参考。