天然纖維密度低、易降解、節能環(huán)保，符合可持續發(fā)展，廣泛應用于熱塑性塑料的增強改性。但通常天然纖維含有許多羥基，表現為極強的親水性能。然而樹(shù)脂基體通常具有疏水性能，因此會(huì )導致兩者的界面相容性差，從而破壞復合材料的各項性能。因此，通常需要對天然纖維進(jìn)行表面改性，以提高天然植物纖維與樹(shù)脂基體的相容性，才能制備具有良好性能的復合材料。
目前，天然纖維常見(jiàn)的表面改性方法主要有以下幾種：
1、蒸汽爆破預處理
蒸汽爆破是在高溫高壓情況下，使高壓下的蒸汽瞬間進(jìn)入天然纖維內部，并在短時(shí)間內釋放壓力，使纖維原料分裂成細纖維束。同時(shí)使纖維的結構破壞，纖維分子內氫鍵被打斷。
2、熱處理
熱處理是一種綠色環(huán)保的方法，該方法的目的是減少天然植物纖維中的水分。同時(shí)，天然纖維中含有的羥基也會(huì )通過(guò)熱處理減少，從而使天然植物纖維與樹(shù)脂基體有良好的結合性能。其方法主要是把纖維置于設定好溫度的烘箱內一段時(shí)間，從而改變纖維晶體結構的取向與規整度。
3、等離子處理
等離子體處理時(shí)要求纖維處于低真空室中，然后在低真空室中引入氣體并電離，從而產(chǎn)生等離子體。使用氣體包括氧氣、氮氣、氦氣和空氣。引入的氣體離子撞擊纖維表面，引發(fā)纖維結構的物理、化學(xué)變化。
4、堿處理
堿處理是目前應用較為廣泛的纖維化學(xué)處理方法。該方法是使用氫氧化鈉 (NaOH) 改性天然纖維，除去天然纖維表面的木質(zhì)素等弱組分，顯露出纖維素分子，增加反應位點(diǎn)，提高天然纖維表面粗糙度，從而增強與樹(shù)脂基體的粘附性。
5、硅烷偶聯(lián)劑處理
硅烷偶聯(lián)劑改性是一種重要的化學(xué)改性方法。主要機理是硅烷分子含有雙官能團，可分別與纖維和樹(shù)脂基體反應，在天然纖維與基體之間構成“橋梁”。硅烷偶聯(lián)劑處理纖維的主要反應過(guò)程，包括水解、縮合、形成氫鍵及共價(jià)鍵。
6、接枝共聚
在天然纖維表面接枝共聚是很有效的改性方法。反應機理為纖維素與單體發(fā)生接枝反應，在不完全破壞纖維素本身性能的情況下，最終使天然纖維分子鏈上接枝上不同性質(zhì)的共聚物，單體主要包括丙烯酸、丙烯腈等。
7、乙?；幚?br />
乙?；幚硎翘烊焕w維與酸、酸酐等發(fā)生酯化反應，酯化反應是天然纖維的羥基 (—OH) 與乙?；?(CH3COO—) 反應的過(guò)程。纖維中的極性羥基被乙?；?，從而降低了天然纖維的極性，更利于天然纖維在樹(shù)脂基體中的分散，從而提高纖維與樹(shù)脂基體的界面結合性能。
資料來(lái)源：《趙鑫,汪殿龍,孫占英.天然纖維表面改性及其在復合材料中的應用進(jìn)展[J].工程塑料應用,2020,48(10):167-171》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理，轉載請注明出處！
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