连续剑麻纤维/玄武岩纤维混杂增强聚乳酸层压复合材料的制备与性能研究
发布时间：2020-12-07 08:34
植物纤维相比于传统石化纤维具有许多的优点,比如密度低、比强度高、可再生、可降解、来源广泛、成本低等。同时,以聚乳酸为代表的生物可降解高分子材料对缓解石油危机和改善环境污染具有重要意义,然而聚乳酸成本较高且综合力学性能较差。用植物纤维增强聚乳酸制备复合材料不仅能降低成本还可提高聚乳酸的力学性能,是一个比较好的增强途径。但与传统合成纤维相比,植物纤维的强度明显不足,且易吸潮,这极大地限制了植物纤维增强聚乳酸复合材料的进一步应用。本文基于单一剑麻纤维(SF)自身性能的缺陷,将新型绿色环保的玄武岩纤维(BF)引入到剑麻纤维增强聚乳酸复合材料中,采用层压成型制备了连续剑麻纤维/玄武岩纤维简单层间混杂增强聚乳酸层压复合材料和连续剑麻纤维/玄武岩纤维夹芯混杂增强聚乳酸层压复合材料,并与连续剑麻纤维增强聚乳酸层压复合材料、连续玄武岩纤维增强聚乳酸层压复合材料相比较,研究了纤维含量、纤维混杂方式、纤维铺向角和纤维层铺放位置等对纤维增强复合材料力学性能的影响,并对复合材料的吸水性、热性能和结晶性能进行了研究。此外为进一步研究界面性能对连续纤维增强聚乳酸层压复合材料力学性能的影响,本文采用碱液和硅烷偶联剂对...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：119 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
聚乳酸的分子结构
资源作为原料，从中提取出淀粉，再将提取出的淀粉经过一系列发酵等，最后制备而成。PLA 的生产原料来自于自然界中的可再生不依赖于石油等资源，且在生产使用过程中无污染，废弃后能被，最终可生成二氧化碳和水，可被植物再次吸收利用，实现在整用。PLA 作为一种可生态降解的高分子聚合物，非常符合当前生大的应用前景。目前，PLA 的合成方法主要有两种。按其合成过法和两步法。两种合成方法示意图如图 1-2 所示[14]。图 1-1 聚乳酸的分子结构Fig. 1-1 Molecular structural of PLA
华南理工大学硕士学位论文辛酸亚锡 Oct2Sn）的作用下，丙交酯通过开环聚合反应合成聚乳酸，因而其又称为丙酯（lactide）开环聚合法。目前聚乳酸工业生产中普遍采用的合成工艺是丙交酯开环合工艺，主要是因其反应过程易于控制，所得的聚乳酸纯度高、力学性能较好。1.2.2 聚乳酸的结构和性能用于合成聚乳酸的单体-乳酸，是一种手性分子，其具有左旋乳酸（L-lacticacid）右旋乳酸（D-lacticacid）等两种旋光异构体，如图 1-3 所示，由其合成的丙交酯具有种旋光异构体[18, 19]，即左旋丙交酯（L-LA）、右旋丙交酯（D-LA）、内消旋丙交酯（LA）、外消旋丙交酯（D，L-LA），如图 1-4 所示。因而，由其所合成的聚乳酸也具有左旋乳酸（PLLA）、聚右旋乳酸（PDLA）和聚外消旋乳酸（PDLLA）等三种不同的光异构体。三种不同分子结构的聚乳酸基本性能见表 1-1。
【参考文献】：
期刊论文
[1]剑麻纤维生产与应用[J]. 唐黎标. 人造纤维. 2017(04)
[2]芳纶Ⅲ纤维及其混杂碳纤维复合材料的压缩性能研究[J]. 严文聪,曾金芳,李朝阳,雷涛,姜丽萍. 玻璃钢/复合材料. 2016(11)
[3]聚乳酸/玄武岩纤维复合材料的制备及性能研究[J]. 杨莉,徐文正. 中国塑料. 2016(11)
[4]连续玄武岩纤维表面改性方法研究进展[J]. 肖同亮,李卓,赵树高. 化工新型材料. 2016(11)
[5]亚麻纤维增强立构聚乳酸复合材料的制备及界面改性[J]. 李玉增,杨革生,明瑞豪,李巧,于敏敏,张慧慧,邵惠丽. 高分子材料科学与工程. 2016(08)
[6]苎麻纤维/玻璃纤维混杂增强不饱和聚酯复合材料的力学性能研究[J]. 陈旭,张虎,刘燕峰,益小苏. 玻璃钢/复合材料. 2015(11)
[7]苎麻纤维/聚乳酸复合材料在不同pH环境下的水解行为[J]. 温变英,李晓媛,张扬. 复合材料学报. 2015(01)
[8]热塑性聚酰亚胺/玄武岩纤维复合材料[J]. 杨培娟,黄健. 塑料. 2014(03)
[9]铺层结构对复合材料层合板弯曲强度及失效行为的影响[J]. 刘昭特,张彦飞,杜瑞奎,刘亚青,赵贵哲. 工程塑料应用. 2014(01)
[10]表面处理对玄武岩纤维增强酚醛树脂复合材料界面结合强度的影响[J]. 李静,申士杰,袁卉,张莉. 材料导报. 2013(20)
博士论文
[1]纤维方位角对玻纤增强复合材料细观力学行为的影响研究[D]. 桂乐乐.中国矿业大学（北京） 2012
硕士论文
[1]玻璃纤维经编针织物复合材料能量吸收性能研究[D]. 石宝.河北科技大学 2012
[2]玄武岩连续纤维专用浸润剂的研究[D]. 姜雪.哈尔滨工业大学 2009
[3]连续玄武岩纤维复合材料制备技术研究[D]. 杨小兵.江苏大学 2009
[4]聚乳酸合成工艺研究[D]. 袁芳.青岛大学 2003
本文编号：2902955
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：119 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
聚乳酸的分子结构
资源作为原料，从中提取出淀粉，再将提取出的淀粉经过一系列发酵等，最后制备而成。PLA 的生产原料来自于自然界中的可再生不依赖于石油等资源，且在生产使用过程中无污染，废弃后能被，最终可生成二氧化碳和水，可被植物再次吸收利用，实现在整用。PLA 作为一种可生态降解的高分子聚合物，非常符合当前生大的应用前景。目前，PLA 的合成方法主要有两种。按其合成过法和两步法。两种合成方法示意图如图 1-2 所示[14]。图 1-1 聚乳酸的分子结构Fig. 1-1 Molecular structural of PLA
华南理工大学硕士学位论文辛酸亚锡 Oct2Sn）的作用下，丙交酯通过开环聚合反应合成聚乳酸，因而其又称为丙酯（lactide）开环聚合法。目前聚乳酸工业生产中普遍采用的合成工艺是丙交酯开环合工艺，主要是因其反应过程易于控制，所得的聚乳酸纯度高、力学性能较好。1.2.2 聚乳酸的结构和性能用于合成聚乳酸的单体-乳酸，是一种手性分子，其具有左旋乳酸（L-lacticacid）右旋乳酸（D-lacticacid）等两种旋光异构体，如图 1-3 所示，由其合成的丙交酯具有种旋光异构体[18, 19]，即左旋丙交酯（L-LA）、右旋丙交酯（D-LA）、内消旋丙交酯（LA）、外消旋丙交酯（D，L-LA），如图 1-4 所示。因而，由其所合成的聚乳酸也具有左旋乳酸（PLLA）、聚右旋乳酸（PDLA）和聚外消旋乳酸（PDLLA）等三种不同的光异构体。三种不同分子结构的聚乳酸基本性能见表 1-1。
【参考文献】：
期刊论文
[1]剑麻纤维生产与应用[J]. 唐黎标. 人造纤维. 2017(04)
[2]芳纶Ⅲ纤维及其混杂碳纤维复合材料的压缩性能研究[J]. 严文聪,曾金芳,李朝阳,雷涛,姜丽萍. 玻璃钢/复合材料. 2016(11)
[3]聚乳酸/玄武岩纤维复合材料的制备及性能研究[J]. 杨莉,徐文正. 中国塑料. 2016(11)
[4]连续玄武岩纤维表面改性方法研究进展[J]. 肖同亮,李卓,赵树高. 化工新型材料. 2016(11)
[5]亚麻纤维增强立构聚乳酸复合材料的制备及界面改性[J]. 李玉增,杨革生,明瑞豪,李巧,于敏敏,张慧慧,邵惠丽. 高分子材料科学与工程. 2016(08)
[6]苎麻纤维/玻璃纤维混杂增强不饱和聚酯复合材料的力学性能研究[J]. 陈旭,张虎,刘燕峰,益小苏. 玻璃钢/复合材料. 2015(11)
[7]苎麻纤维/聚乳酸复合材料在不同pH环境下的水解行为[J]. 温变英,李晓媛,张扬. 复合材料学报. 2015(01)
[8]热塑性聚酰亚胺/玄武岩纤维复合材料[J]. 杨培娟,黄健. 塑料. 2014(03)
[9]铺层结构对复合材料层合板弯曲强度及失效行为的影响[J]. 刘昭特,张彦飞,杜瑞奎,刘亚青,赵贵哲. 工程塑料应用. 2014(01)
[10]表面处理对玄武岩纤维增强酚醛树脂复合材料界面结合强度的影响[J]. 李静,申士杰,袁卉,张莉. 材料导报. 2013(20)
博士论文
[1]纤维方位角对玻纤增强复合材料细观力学行为的影响研究[D]. 桂乐乐.中国矿业大学（北京） 2012
硕士论文
[1]玻璃纤维经编针织物复合材料能量吸收性能研究[D]. 石宝.河北科技大学 2012
[2]玄武岩连续纤维专用浸润剂的研究[D]. 姜雪.哈尔滨工业大学 2009
[3]连续玄武岩纤维复合材料制备技术研究[D]. 杨小兵.江苏大学 2009
[4]聚乳酸合成工艺研究[D]. 袁芳.青岛大学 2003
本文编号：2902955
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