等温结晶对木纤维/聚乳酸复合材料结晶与性能的影响
发布时间：2021-04-08 08:45
聚乳酸（PLA）是一种可生物降解的热塑性结晶聚合物,因具有良好的生物相容性和力学强度而被应用于医疗、卫生用品、纺织等领域。而木纤维（WF）作为一种天然植物纤维与PLA复合制成WF/PLA复合材料,不仅绿色环保,还兼具了二者的优点,这已成为PLA复合材料的一个重要发展方向。PLA制品加工过程对PLA的结晶等聚集态结构与物理力学性能有明显影响,因此有必要关注WF/PLA复合材料制备过程对其性能的影响,从而改善PLA的结晶速度和结晶度,为提高复合材料的加工和使用性能提供依据。本文通过共混热压的成型方式制备了WF/PLA复合材料。主要研究冷结晶和熔体冷却结晶（热结晶）处理两种等温结晶方式对WF/PLA复合材料结晶性能及物理力学性能的影响。通过示差扫描量热仪（DSC）分析了材料中PLA的结晶度及熔融特性,采用偏光显微镜（POM）观察了两种等温结晶处理条件下PLA的结晶过程,并结合等温结晶动力学分析了等温结晶处理对PLA结晶性能的影响。通过扫描电镜（SEM）和凝胶色谱仪（GPC）等测试表征将结晶特性和物理力学性能结合起来,分析其对物理力学性能的影响。研究结果表明:（1）冷结晶和熔体冷却结晶处理均可...
【文章来源】：中国林业科学研究院北京市
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
示差扫描量热仪，日本岛津公司；发射扫描电子显微镜，日本 Hitachi 公司；的 60XC 型三目透反射偏光显微镜，北京上六光仪器有ezeTM 2 HPLC System 型凝胶色谱仪，美国 Waters 公司。法的确定合材料成型是通过 PLA 受热熔融、降温固化而实现的。板材成型，温度过高则会使 PLA发生降解进而影响复合材LA 复合材料的热压温度，试验中采用示差扫描量热仪（D PLA 粉末 5~10 mg 置于 DSC 中，升温速率选用 30 ℃/m ℃，经过一次升温去除热历史后的升温熔融曲线见图 2-
图 2-2 热压工艺曲线图Fig.2-2 The hot pressing process curve材料的制备F）和PLA粉末按质量比1:1 的比例在高速混合机0 mm 的成型框中均匀铺装，加 220 mm×220 mm快速冷压制成复合板材（WP）。板材设计密度为4.3 MPa，热压时间为5 min，最后取出冷压3 min，的工艺条件压制成相同尺寸大小的板材（PLA）材料的冷结晶处理 PLA 的冷结晶温度范围，选用 30 ℃/min 的升温然后以 5 ℃/min 的速率升温，二次升温熔融曲的冷结晶状态。
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚L-乳酸/4,4’-二羟基二苯硫醚共混物的分子间相互作用及结晶和熔融行为[J]. 司朋飞,罗发亮,海梅. 高等学校化学学报. 2015(01)
[2]SiO2-MWNTs/聚乳酸复合材料的冷结晶动力学及球晶形态[J]. 石坚,卢秀萍,李红月,李东泽. 复合材料学报. 2015(03)
[3]木粉/聚丙烯复合材料的非等温结晶动力学分析[J]. 黄浪,王海刚,王清文. 中国工程科学. 2014(04)
[4]木纤维/PLA复合材料非等温结晶过程研究[J]. 刘一楠,陈頔,郭文静. 林业机械与木工设备. 2013(12)
[5]竹纤维/聚乳酸可生物降解复合材料自然降解性能[J]. 郑霞,李新功,吴义强,李贤军. 复合材料学报. 2014(02)
[6]快速增压制备非晶聚乳酸的等温冷结晶行为研究[J]. 张瑞静,邵春光,李倩,王明友,张豆豆,张阳,刘成刚,洪时明,申长雨. 高分子学报. 2013(08)
[7]木塑复合材料界面改性研究进展[J]. 钱晨,杨斌,夏茹,苗继斌,钱家盛,陈鹏. 塑料工业. 2013(05)
[8]成核剂对聚乳酸结晶及力学性能的影响[J]. 陈咏,窦强. 现代塑料加工应用. 2012(06)
[9]聚乳酸/纳米SiO2复合材料的熔融和冷结晶行为[J]. 张予东,张二琴,郭有钢,李小红,张普玉. 化学研究. 2012(06)
[10]生物可降解高聚物P3HB4HB热性能、结晶性能和力学性能研究[J]. 许菡,孔梅梅,安军,宋存江,王伟,陈思原,翁蕾,李岩冬,王淑芳. 离子交换与吸附. 2012(05)
博士论文
[1]高密度聚乙烯薄膜/杨木单板复合胶合板界面改性方法及机理研究[D]. 方露.中国林业科学研究院 2014
[2]木纤维/聚乳酸生物质复合材料复合因子研究[D]. 郭文静.中国林业科学研究院 2008
[3]聚合物结晶动力学理论和方法研究[D]. 张志英.天津工业大学 2006
硕士论文
[1]冷却速率及纤维形态对木纤维/聚乳酸复合材料性能的影响[D]. 刘一楠.中国林业科学研究院 2014
[2]马来酸酐化聚丁二烯接枝聚丙烯及在木塑复合材料中的应用[D]. 张琳.东北林业大学 2014
[3]汉麻/聚乳酸全降解复合材料的制备和性能研究[D]. 梁晓斌.大连理工大学 2010
[4]聚合物结晶动力学参数测定及结晶度预测[D]. 张世勋.郑州大学 2003
本文编号：3125246
【文章来源】：中国林业科学研究院北京市
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
示差扫描量热仪，日本岛津公司；发射扫描电子显微镜，日本 Hitachi 公司；的 60XC 型三目透反射偏光显微镜，北京上六光仪器有ezeTM 2 HPLC System 型凝胶色谱仪，美国 Waters 公司。法的确定合材料成型是通过 PLA 受热熔融、降温固化而实现的。板材成型，温度过高则会使 PLA发生降解进而影响复合材LA 复合材料的热压温度，试验中采用示差扫描量热仪（D PLA 粉末 5~10 mg 置于 DSC 中，升温速率选用 30 ℃/m ℃，经过一次升温去除热历史后的升温熔融曲线见图 2-
图 2-2 热压工艺曲线图Fig.2-2 The hot pressing process curve材料的制备F）和PLA粉末按质量比1:1 的比例在高速混合机0 mm 的成型框中均匀铺装，加 220 mm×220 mm快速冷压制成复合板材（WP）。板材设计密度为4.3 MPa，热压时间为5 min，最后取出冷压3 min，的工艺条件压制成相同尺寸大小的板材（PLA）材料的冷结晶处理 PLA 的冷结晶温度范围，选用 30 ℃/min 的升温然后以 5 ℃/min 的速率升温，二次升温熔融曲的冷结晶状态。
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚L-乳酸/4,4’-二羟基二苯硫醚共混物的分子间相互作用及结晶和熔融行为[J]. 司朋飞,罗发亮,海梅. 高等学校化学学报. 2015(01)
[2]SiO2-MWNTs/聚乳酸复合材料的冷结晶动力学及球晶形态[J]. 石坚,卢秀萍,李红月,李东泽. 复合材料学报. 2015(03)
[3]木粉/聚丙烯复合材料的非等温结晶动力学分析[J]. 黄浪,王海刚,王清文. 中国工程科学. 2014(04)
[4]木纤维/PLA复合材料非等温结晶过程研究[J]. 刘一楠,陈頔,郭文静. 林业机械与木工设备. 2013(12)
[5]竹纤维/聚乳酸可生物降解复合材料自然降解性能[J]. 郑霞,李新功,吴义强,李贤军. 复合材料学报. 2014(02)
[6]快速增压制备非晶聚乳酸的等温冷结晶行为研究[J]. 张瑞静,邵春光,李倩,王明友,张豆豆,张阳,刘成刚,洪时明,申长雨. 高分子学报. 2013(08)
[7]木塑复合材料界面改性研究进展[J]. 钱晨,杨斌,夏茹,苗继斌,钱家盛,陈鹏. 塑料工业. 2013(05)
[8]成核剂对聚乳酸结晶及力学性能的影响[J]. 陈咏,窦强. 现代塑料加工应用. 2012(06)
[9]聚乳酸/纳米SiO2复合材料的熔融和冷结晶行为[J]. 张予东,张二琴,郭有钢,李小红,张普玉. 化学研究. 2012(06)
[10]生物可降解高聚物P3HB4HB热性能、结晶性能和力学性能研究[J]. 许菡,孔梅梅,安军,宋存江,王伟,陈思原,翁蕾,李岩冬,王淑芳. 离子交换与吸附. 2012(05)
博士论文
[1]高密度聚乙烯薄膜/杨木单板复合胶合板界面改性方法及机理研究[D]. 方露.中国林业科学研究院 2014
[2]木纤维/聚乳酸生物质复合材料复合因子研究[D]. 郭文静.中国林业科学研究院 2008
[3]聚合物结晶动力学理论和方法研究[D]. 张志英.天津工业大学 2006
硕士论文
[1]冷却速率及纤维形态对木纤维/聚乳酸复合材料性能的影响[D]. 刘一楠.中国林业科学研究院 2014
[2]马来酸酐化聚丁二烯接枝聚丙烯及在木塑复合材料中的应用[D]. 张琳.东北林业大学 2014
[3]汉麻/聚乳酸全降解复合材料的制备和性能研究[D]. 梁晓斌.大连理工大学 2010
[4]聚合物结晶动力学参数测定及结晶度预测[D]. 张世勋.郑州大学 2003
本文编号：3125246
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