P34HB/木粉共混可降解包装材料的制备
发布时间：2021-04-17 19:47
本研究通过以毛白杨木粉和聚3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯（P34Hв）为原料,采用共混热压法制备P34HB/木粉生物复合材料,希望找到一种新的包装托盘的替代材料。通过电子扫描显微镜（SEM）、差示扫描量热法（DSC）、热重分析（TGA）、傅里叶红外光谱（FTIR）、动态热机械分析（DMA）及机械性能对复合材料的结构和性能进行表征,对复合材料进行以下研究:（1）研究不同木粉含量对复合材料性能的影响,找出P34HB和木粉纤维的最优质量比。结果表明,随着木粉含量的增加,复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和弯曲强度都有不同程度的提升,但冲击强度则持续下降。DMA分析显示随着木粉含量的增加,复合材料的损耗因子tanδ峰值先下降后上升,储能模量E’逐渐增加。复合材料的高频率模量大于低频率模量,动刚度比静刚度好。TGA和DSC表明木粉的加入提高了复合材料的热稳定性,扩宽了热加工窗口,提高了结晶度。综合分析,P34HB/木粉复合材料的最佳木粉加入量为50%。（2）在P34HB和木粉的最优质量比1:1的基础上,加入定量的马来酸酐（MAH）为偶联剂,对马来酸酐含量对复合材料的结构和性能的影响进行了表征。...
【文章来源】：天津科技大学天津市
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－３．不同木粉含量的Ｐ３４ＨＢ／木粉复合材料的（ａ）热重图谱和（ｂ）?ＤＴＧ图谱??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２．?Ｔｈｅｒｍａｌ?ｓｔａｂｉｌｉｔｙ?（ａ）?ＴＧＡ?ｃｕｒｖｅｓ?ａｎｄ?（ｂ）?ＤＴＧ?ｃｕｒｖｅｓ?ｏｆ?Ｐ３４ＨＢＡＶＦ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ?ｗｉｔｈ??
［５３］；而复合材料Ｔｍｌ峰比Ｔｍ２峰稳定说明木粉的加入在一定程度上促进了?Ｐ３４ＨＢ初级??微晶的形成，但是减少了?Ｐ３４ＨＢ晶体的再结晶和晶体重排，晶体结构不太完整。而??图２－４（ｂ）中可以看出随着木粉含量的增加，Ｔｍｌ峰基本不变，而呈现先升后降的趋??势，在木粉含量为５０％时两峰差距最小，说明此时的晶体最为完整；Ｔｍｌ、均在此??时取到最大值，进一步说明晶体完整性最好［＋５６］。随后Ｔｍ下降，可能是木粉过量后??Ｐ３４ＨＢ分子链的运动受到限制，晶体均一性下降的原因［５７］。??（ａ）?????Ｐ３４ＨＲ?????）ＮＦ３Ｑ％???ＷＦ?４０％??ｓ?—厂?＂??－ｃ?＼?／???＿＿?ＷＦ５０％??＾?、?＼」厂?—??Ｅ??ＷＦ６０％??芝?ＷＦ?７０％??专＇＇Ｖ??ＬＵ??，?｜?，?｜?，?｜?，?｜?
Ｆｉｇｕｒｅ?２－５．?ＦＴＩＲ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?Ｐ３４ＨＢ?／?ＷＦ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｉｆｅｒｅｎｔ?ＷＦ?ｃｏｎｔｅｎｔ??２．２．５动态热机械分析（ＤＭＡ）??图２－６为不同木粉含量Ｐ３４ＨＢ／木粉复合材料的ＤＭＡ图谱。图２－６可以看出，损??耗因子ｔａｎＳ曲线在０°Ｃ附近有一个峰值，这是ａ转变峰，即复合材料的玻璃化转变。??图２－６（ａ）可以看出复合材料的储能模量Ｅ＇随着温度的升高而降低，随着频率的升高而??升高。Ｐ３４ＨＢ为热塑性材料，热塑性材料一般倾向于温度升高时储能模量Ｅ＇降低［４８］。??随着频率的升高，复合材料的储能模量Ｅ＇呈现升高趋势，说明复合材料的高频率模量??大于低频率模量，动刚度比静刚度好［６２１??表２－３为复合材料不同温度下的储能模量Ｅ’的值，可以看出Ｅ＇随着木粉含量和频??率的升高而升高。图２－６（ｂ）也可以看出随着木粉含量的增加，储能模量Ｅ呈现上升的??趋势
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物塑料聚（3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯）改性研究[J]. 乔占凤,曲敏杰,吴立豪,孙诗良,何玲玲,祝诗洋. 广东化工. 2014(02)
[2]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)
[3]木托盘的发展前景及存在的问题研究[J]. 杨世军,杨学春,尤浩田. 森林工程. 2013(02)
[4]聚乳酸/小麦秸秆纤维复合材料降解性能研究[J]. 潘刚伟,侯秀良,练滢,侯明明,黄丹,杨一奇. 化工新型材料. 2013(01)
[5]我国木托盘使用及维修现状[J]. 唐英,李恒正. 物流技术与应用. 2012(08)
[6]可降解材料P（3HB-co-4HB）的性能分析[J]. 张竞,褚庭亮. 中国印刷与包装研究. 2012(03)
[7]塑料托盘逐渐占据托盘行业的主导地位[J]. 本刊编辑部. 物流技术(装备版). 2012(08)
[8]木塑复合材料托盘的研究[J]. 赵磊,肖生苓. 物流技术. 2011(13)
[9]竹粉粒径对竹粉/PHBV生物复合材料性能的影响[J]. 逯柳,李琴,张明,陈鹏,吴智慧,顾群. 浙江林业科技. 2011(04)
[10]第四代PHA生物塑料聚3-羟基丁酸酯4-羟基丁酸酯[J]. 张向南. 塑料制造. 2010(07)
博士论文
[1]聚乙烯木塑复合材料性能影响因子与界面特性研究[D]. 李东方.北京林业大学 2013
[2]木粉/聚丙烯复合界面分子运动弛豫过程解析[D]. 朱礼智.北京林业大学 2013
硕士论文
[1]生物可降解材料PHBV的改性以及苎麻/PHBV复合材料性能的研究[D]. 蒋亚君.东华大学 2015
[2]竹纤维增强P34HB复合材料及P34HB热稳定性的研究[D]. 刘美均.华南理工大学 2014
[3]聚乳酸复合材料降解性能及力学性能研究[D]. 张伟.大连理工大学 2014
[4]改性剑麻纤维增强聚乳酸复合材料的性能和降解行为研究[D]. 徐晓强.华南理工大学 2013
[5]P（3HB-co-4HB）/PLA/淀粉共混改性研究[D]. 陈晨.天津科技大学 2012
[6]P（3HB-co-4HB）结晶及降解性能的研究[D]. 温幸.天津科技大学 2011
[7]生物塑料P（3HB-co-4HB）/木粉复合材料的研究[D]. 彭全.天津科技大学 2011
[8]木塑复合材料的性能研究[D]. 欧阳彦辉.合肥工业大学 2009
[9]聚羟基丁酸戊酸共聚酯（PHBV）的改性及其纤维成形[D]. 和晶.东华大学 2008
[10]木塑复合材料的制备、结构与性能[D]. 李思远.四川大学 2004
本文编号：3144040
【文章来源】：天津科技大学天津市
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－３．不同木粉含量的Ｐ３４ＨＢ／木粉复合材料的（ａ）热重图谱和（ｂ）?ＤＴＧ图谱??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２．?Ｔｈｅｒｍａｌ?ｓｔａｂｉｌｉｔｙ?（ａ）?ＴＧＡ?ｃｕｒｖｅｓ?ａｎｄ?（ｂ）?ＤＴＧ?ｃｕｒｖｅｓ?ｏｆ?Ｐ３４ＨＢＡＶＦ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ?ｗｉｔｈ??
［５３］；而复合材料Ｔｍｌ峰比Ｔｍ２峰稳定说明木粉的加入在一定程度上促进了?Ｐ３４ＨＢ初级??微晶的形成，但是减少了?Ｐ３４ＨＢ晶体的再结晶和晶体重排，晶体结构不太完整。而??图２－４（ｂ）中可以看出随着木粉含量的增加，Ｔｍｌ峰基本不变，而呈现先升后降的趋??势，在木粉含量为５０％时两峰差距最小，说明此时的晶体最为完整；Ｔｍｌ、均在此??时取到最大值，进一步说明晶体完整性最好［＋５６］。随后Ｔｍ下降，可能是木粉过量后??Ｐ３４ＨＢ分子链的运动受到限制，晶体均一性下降的原因［５７］。??（ａ）?????Ｐ３４ＨＲ?????）ＮＦ３Ｑ％???ＷＦ?４０％??ｓ?—厂?＂??－ｃ?＼?／???＿＿?ＷＦ５０％??＾?、?＼」厂?—??Ｅ??ＷＦ６０％??芝?ＷＦ?７０％??专＇＇Ｖ??ＬＵ??，?｜?，?｜?，?｜?，?｜?
Ｆｉｇｕｒｅ?２－５．?ＦＴＩＲ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?Ｐ３４ＨＢ?／?ＷＦ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｉｆｅｒｅｎｔ?ＷＦ?ｃｏｎｔｅｎｔ??２．２．５动态热机械分析（ＤＭＡ）??图２－６为不同木粉含量Ｐ３４ＨＢ／木粉复合材料的ＤＭＡ图谱。图２－６可以看出，损??耗因子ｔａｎＳ曲线在０°Ｃ附近有一个峰值，这是ａ转变峰，即复合材料的玻璃化转变。??图２－６（ａ）可以看出复合材料的储能模量Ｅ＇随着温度的升高而降低，随着频率的升高而??升高。Ｐ３４ＨＢ为热塑性材料，热塑性材料一般倾向于温度升高时储能模量Ｅ＇降低［４８］。??随着频率的升高，复合材料的储能模量Ｅ＇呈现升高趋势，说明复合材料的高频率模量??大于低频率模量，动刚度比静刚度好［６２１??表２－３为复合材料不同温度下的储能模量Ｅ’的值，可以看出Ｅ＇随着木粉含量和频??率的升高而升高。图２－６（ｂ）也可以看出随着木粉含量的增加，储能模量Ｅ呈现上升的??趋势
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物塑料聚（3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯）改性研究[J]. 乔占凤,曲敏杰,吴立豪,孙诗良,何玲玲,祝诗洋. 广东化工. 2014(02)
[2]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)
[3]木托盘的发展前景及存在的问题研究[J]. 杨世军,杨学春,尤浩田. 森林工程. 2013(02)
[4]聚乳酸/小麦秸秆纤维复合材料降解性能研究[J]. 潘刚伟,侯秀良,练滢,侯明明,黄丹,杨一奇. 化工新型材料. 2013(01)
[5]我国木托盘使用及维修现状[J]. 唐英,李恒正. 物流技术与应用. 2012(08)
[6]可降解材料P（3HB-co-4HB）的性能分析[J]. 张竞,褚庭亮. 中国印刷与包装研究. 2012(03)
[7]塑料托盘逐渐占据托盘行业的主导地位[J]. 本刊编辑部. 物流技术(装备版). 2012(08)
[8]木塑复合材料托盘的研究[J]. 赵磊,肖生苓. 物流技术. 2011(13)
[9]竹粉粒径对竹粉/PHBV生物复合材料性能的影响[J]. 逯柳,李琴,张明,陈鹏,吴智慧,顾群. 浙江林业科技. 2011(04)
[10]第四代PHA生物塑料聚3-羟基丁酸酯4-羟基丁酸酯[J]. 张向南. 塑料制造. 2010(07)
博士论文
[1]聚乙烯木塑复合材料性能影响因子与界面特性研究[D]. 李东方.北京林业大学 2013
[2]木粉/聚丙烯复合界面分子运动弛豫过程解析[D]. 朱礼智.北京林业大学 2013
硕士论文
[1]生物可降解材料PHBV的改性以及苎麻/PHBV复合材料性能的研究[D]. 蒋亚君.东华大学 2015
[2]竹纤维增强P34HB复合材料及P34HB热稳定性的研究[D]. 刘美均.华南理工大学 2014
[3]聚乳酸复合材料降解性能及力学性能研究[D]. 张伟.大连理工大学 2014
[4]改性剑麻纤维增强聚乳酸复合材料的性能和降解行为研究[D]. 徐晓强.华南理工大学 2013
[5]P（3HB-co-4HB）/PLA/淀粉共混改性研究[D]. 陈晨.天津科技大学 2012
[6]P（3HB-co-4HB）结晶及降解性能的研究[D]. 温幸.天津科技大学 2011
[7]生物塑料P（3HB-co-4HB）/木粉复合材料的研究[D]. 彭全.天津科技大学 2011
[8]木塑复合材料的性能研究[D]. 欧阳彦辉.合肥工业大学 2009
[9]聚羟基丁酸戊酸共聚酯（PHBV）的改性及其纤维成形[D]. 和晶.东华大学 2008
[10]木塑复合材料的制备、结构与性能[D]. 李思远.四川大学 2004
本文编号：3144040
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