埃尔派知识课堂：天然纤维常用的表面改性方法有哪些

树脂基体具有疏水性能，但天然纤维亲水性能极强，从而导致复合材料的性能被破坏。因此，需要对天然纤维进行表面改性，以提高天然植物纤维与树脂基体的相容性，制得性能良好的复合材料。

碱处理

碱处理是目前应用较为广泛的纤维化学处理方法，该方法使用氢氧化钠改性天然纤维，除去天然纤维表面的木质素等弱组分，显露出纤维素分子，增加反应位点，提高天然纤维表面粗糙度，从而增强与树脂基体的粘附性。

热处理

热处理是将纤维放置于设定好温度的烘箱内，以改变纤维晶体结构的取向与规整度，其目的是减少天然植物纤维中的水分和羟基，使天然植物纤维与树脂基体有良好的结合性能。

接枝共聚

在天然纤维表面接枝共聚的反应机理是纤维素与丙烯酸、丙烯腈等单体发生接枝反应，在不完全破坏纤维素本身性能的情况下使天然纤维分子链接枝上不同性质的共聚物。

乙酰化处理

乙酰化处理是使天然纤维与酸、酸酐等发生酯化反应，纤维中的极性羟基被乙酰基代替，降低天然纤维的极性，更利于天然纤维在树脂基体中的分散，从而提高纤维与树脂基体的界面结合性能。

等离子处理

将纤维放置于低真空室中，引入氧气、氮气、氦气或空气等气体并电离，从而产生等离子体。引入的气体离子撞击纤维表面，引发纤维结构的物理化学变化。

蒸汽爆破预处理

蒸汽爆破是在高温高压的情况下使高压下的蒸汽瞬间进入天然纤维内部，在短时间内释放压力使纤维原料分裂成细纤维束，同时破坏纤维的结构，打断纤维分子的内氢键。

硅烷偶联剂处理

硅烷偶联剂改性的主要机理是让硅烷分子含有的双官能团分别与纤维和树脂基体反应，在天然纤维与基体之间构成“桥梁”。其反应过程主要包括水解、缩合，形成氢键和共价键。

提高天然植物纤维在聚合物基体中的分散性，增加纤维与聚合物基体的相容性对于提高天然植物纤维复合材料力学性能有着至关重要的作用。随着天然植物纤维改性研究的不断深入，天然植物纤维基复合材料的应用前景将更加广阔。