Гибридные композиты, армированные конопляным волокном

Гибридные композиты, армированные конопляным волокном

Гибридизация полимерных материалов может быть расширена до смеси одного или нескольких полимеров, армированных одним или несколькими типами волокна конопли. Гибридизация предоставляет новые возможности для расширения применимости и улучшения свойств композиционных материалов, особенно в высокотехнологичных приложениях. 

Следовательно, гибридные композиты могут обеспечивать высокую жесткость и прочность, улучшать сопротивление ударам и усталости, обеспечивать высокую вязкость разрушения и одновременно снижать вес и / или общую стоимость. Кроме того, текстильная промышленность предоставила доступные решения для производства гибридных тканей с контролируемым содержанием волокон конопли, ориентацией волокон и текстурой ровницы. 

Основа и свойства гибридных тканей

Наиболее часто гибридные ткани, используемые в качестве армирующих, — это простые (волокна основы попеременно переплетаются над и под уточным волокном каннабис в соответствии с регулярным рисунком), саржа (одно или несколько волокон основы попеременно изгибаются под или над уточными волокнами и повторяются регулярно), и сатин (саржевое переплетение, модифицированное с меньшим количеством пересечений утка и основы).

Ученые исследовали механические свойства композитов PLA, армированных пеньковым волокном, с акцентом на вязкоупругие и термические свойства. В качестве усиления использовались саржа и полотняная ткань из конопли. Было обнаружено, что саржевое полотно подходит для армирования смолы PLA с более высокой ударной вязкостью и лучшими термическими и вязкоупругими характеристиками, чем полотно тканое, из-за меньшего количества пересечений и более плотной упаковки саржевых полотен. 

Композиты, армированные синтетическим и конопляным волокном 

Синтетические композиты и композиты, армированные волокном марихуаны, использовались для улучшения характеристик и свойств получаемых композитных материалов, а также для снижения поглощения влаги, а волокна уравновешивают стоимость волокна. Как предположили Сатурн и Маш, армирование натуральных волокон стекловолокном может работать как защита кожи. 

Проводилось сравнительное исследование эпоксидных композитов, армированных гибридом стекловолокно и бамбук / стекловолокно. Было обнаружено, что гибридные композиты конопля / стекловолокно имеют более высокую прочность при сжимающей нагрузке, чем гибридные композиты бамбук / стекловолокно, тогда как при растягивающей нагрузке наблюдался противоположный сценарий. Влияние водопоглощения на механические свойства полипропиленовых композитов, армированных гибридом марихуана / стекловолокно. 

Проблемные места полипропиленовых композитов

Композиты из полипропилена, армированные волокном конопли, показали значительное снижение прочности и жесткости из-за поглощенной влаги, что привело к нарушению сцепления на границе раздела матрица-волокно. Гибридные композиты имели значительно сниженное водопоглощение на 40%, хотя включение стекловолокна не оказало значительного влияния на прочностные свойства состаренных композитов. 

Изучали влияние старения в воде на механические свойства пултрузионных композитов из конопли и полиэфира, армированных гибридом травы и стекловолокна. Было замечено, что добавление стеклянных волокон снижает водопоглощение, таким образом замедляя деградацию гибридного композиционного материала из-за старения. Кроме того, гибридные композиты на каннабис показали превосходное сохранение прочности.

Композиты, армированные натуральными и конопляными волокнами 

Натуральные волокна марихуаны можно смешивать с другими натуральными волокнами и внедрять в полимерную матрицу для образования гибридного композита. Многие исследователи исследовали механические свойства натуральных гибридных композитов с волокнами.

Изучили и сравнили механические свойства армированных натуральным волокном эпоксидных композитов (джутовое волокно / эпоксидная матрица, пеньковое волокно / эпоксидная матрица и льняное волокно / эпоксидная матрица) и гибридных композитов (джутовое и конопляное волокно / эпоксидная матрица, конопля и эпоксидная матрица). льняная / эпоксидная матрица, а также джутовая, конопляная и льняная / эпоксидная матрица). 

Отличия эпоксидных композитов

Эпоксидные композиты, армированные джутовым волокном, имеют лучшую прочность на изгиб (85,59 МПа), а гибридные композиты также продемонстрировали улучшение механических свойств, где эпоксидные композиты, армированные гибридным волокном марихуаны и льна, имели наивысшую прочность на разрыв, модуль упругости и ударную вязкость 58,59 МПа. 1,88 ГПа и 10,19 кДж / м2, соответственно, в то время как эпоксидные композиты, армированные гибридным джутом и пеньковым волокном, достигли максимальной прочности на изгиб 86,6 МПа. 

Заключение

Подобные результаты были получены в исследовании, в котором изучалось влияние водопоглощения на свойства при растяжении и изгибе гибридных композитов, состоящих из переплетенной эпоксидной матрицы кенаф / джут и кенаф / пеньковая пряжа. 

Было замечено, что механические (прочность на растяжение и изгиб) и водонепроницаемость переплетенных гибридных композитов превосходят свойства отдельных тканых композитов. Между натуральными волокнами конопли и матрицей, которые можно разделить на три различных подхода — гибридизация, физическая обработка и химическая обработка.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.