Современный прогресс в области гибридных биокомпозитов: механические свойства, водопоглощение и огнестойкость

Биокомпозиты на основе биологического сырья представляют собой армированные полимерные материалы, в которых один или оба компонента — матрица и армирующий наполнитель — имеют биологическое происхождение. В последнее время индустрия биокомпозитов привлекает значительное внимание благодаря широкому спектру применений — от бытовых изделий до автомобилей. Это обусловлено их низкой стоимостью, биоразлагаемостью, малой массой, доступностью и экологическими преимуществами по сравнению с синтетическими и невозобновляемыми материалами, получаемыми из ограниченных ресурсов, таких как ископаемое топливо. В настоящее время наблюдается постепенный переход от традиционных биокомпозитных систем, включая термопластичные полимеры, армированные натуральными волокнами, к более совершенным системам, известным как гибридные биокомпозиты. Гибридизация волокон или матриц биологического происхождения с синтетическими компонентами представляет собой новую стратегию преодоления недостатков полностью натуральных волокон или матриц. Введение двух или более типов армирующих компонентов в состав одного композита позволяет не только сохранить преимущества обоих типов, но и компенсировать некоторые недостатки одного типа армирования за счет другого. Такой подход способствует улучшению механических и физических свойств биокомпозитов, обеспечивая возможность их широкого применения. В настоящем обзорном исследовании представлен общий обзор выбора материалов для изготовления гибридных биокомпозитных систем с повышенными прочностными характеристиками, водостойкостью и огнестойкостью, разработанных в последние годы.