循环经济原则下再生聚丙烯的生态功能杂化复合材料：玻璃纤维与椰壳活性炭的协同增强机制

本综述系统探讨了利用玻璃纤维（GF）与椰壳活性碳（AC）协同增强再生聚丙烯（rPP）的力学性能及可持续性策略。通过复合相容剂马来酸酐接枝聚丙烯（MAPP），研究揭示了多相填料在界面耦合、应力传递与刚度-韧性平衡中的关键作用（Taguchi/ANOVA验证），为环保型高功能聚合物复合材料的设计提供了新范式。

　　

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Materials

再生聚丙烯（rPP）购自Nirmal Fibers，作为聚合物基体使用。短切玻璃纤维（GF）由Revex Pvt. Ltd.提供，专为聚烯烃基体相容性设计。椰壳衍生的活性炭（AC）取自Green Electra Enviro Tech，作为颗粒增强相，其具有高比表面积和生物质来源的微孔结构。

Rule of mixture

混合法则（(1), (2), (3)）应用于1–12号样本组，以评估拉伸模量与载荷传递机制（图2示意）。在纯rPP基体（图1a）中，载荷由韧性聚合物均匀承载，应力呈线性分布。MAPP可改善界面相容性，但在无增强相时仅由基体独立承载。在基体??+??纤维体系（图1b）中，短切玻璃纤维沿拉伸轴排列，成为主要载荷承载结构。

Conclusion & Future Outlook

Taguchi与ANOVA分析表明，rPP??+??MAPP基复合材料的力学性能显著受填料形态、界面化学及载荷传递效率影响。玻璃纤维（GF）通过轴向应力传递提升拉伸模量与强度，而活性炭（AC）在良好键合时可增强刚度并重新分布微应力。固定2% MAPP相容剂通过其与GF和AC表面的偶极/氢键作用促进强界面黏附。