单向预拉伸对聚乳酸及其多组分体系结构和性能的影响研究
发布时间：2021-05-14 01:25
聚乳酸（PLA）是一种来源于可再生资源的热塑性脂肪族聚酯,具有良好的生物相容性和生物可降解性、较高的力学强度、优异的透明性以及可加工性等优点,已被广泛应用于生物医用材料、包装材料等领域。PLA的开发应用不仅能缓解石油资源短缺问题,还能减轻废弃塑料造成的白色污染问题。然而,PLA材料在常温下脆性严重,极大地限制了其在工程材料等领域的应用。本文针对PLA的脆性问题,采用单向预拉伸法增韧PLA,即在PLA的玻璃化转变温度附近将其预拉伸至不同倍率,然后冷却至室温进行拉伸测试。选择三种PLA体系,即纯PLA体系、PLA增韧体系、PLA增强体系,研究了预拉伸前后样品的微观结构和力学性能的变化,讨论了 PLA脆性的根源以及预拉伸提高PLA材料力学性能（尤其是韧性）的微观机理。本论文获得的创新性结果和结论如下:（1）通过在60 ℃下对PLA进行不同程度的预拉伸,研究预拉伸对PLA微观结构和力学性能的影响。结果表明:预拉伸0.2倍后的PLA由脆性断裂转变为韧性断裂;当预拉伸0.4倍时,PLA的韧性最佳;随着预拉伸倍率的增大,PLA的力学强度大幅提升,韧性减小,但仍然远大于未预拉伸PLA。我们认为PLA在...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 聚乳酸概述
1.2.1 聚乳酸简介
1.2.2 聚乳酸的合成
1.2.3 聚乳酸的结构和性能
1.2.4 聚乳酸的应用
1.3 聚乳酸的改性研究
1.3.1 增塑改性
1.3.2 共混改性
1.3.3 复合改性
1.4 热拉伸对聚乳酸体系结构和性能的影响研究进展
1.4.1 热拉伸对聚乳酸结构和性能的影响
1.4.2 热拉伸对聚乳酸多组分体系结构及性能的影响
1.5 聚乳酸中的亚稳相研究进展
1.6 论文的选题思路和研究内容
第二章 单向预拉伸增聚乳酸及其微观机理研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 原料
2.2.2 样品制备
2.2.3 表征与测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 PLA的预拉伸
2.3.2 PLA预拉伸前后的力学性能
2.3.3 PLA预拉伸前后的热行为
2.3.4 PLA预拉伸前后的WAXD分析
2.3.5 预拉伸法增韧PLA的机理探究
2.4 本章小结
第三章 立构规整性对单向预拉伸增韧聚乳酸的影响研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 原料
3.2.2 样品制备
3.2.3 表征与测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 不同D型乳酸单元含量的PLA的预拉伸
3.3.2 不同D型乳酸单元含量的PLA预拉伸前后的力学性能
3.3.3 不同D型乳酸单元含量的PLA预拉伸前后的热行为
3.3.4 不同D型乳酸单元含量的PLA预拉伸前后的WAXD分析
3.3.5 不同D型乳酸单元含量的PLA预拉伸前后的FTIR分析
3.3.6 立构规整性对PLA预拉伸前后的微观结构及性能的影响
3.3.7 ps-PLA在拉伸性能测试过程中的形变机理
3.4 本章小结
第四章 单向预拉伸对聚乳酸/聚醚-b-酰胺热塑性弹性体共混体系结构及性能的影响研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 原料
4.2.2 样品制备
4.2.3 表征与测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 PLA/PEBA共混物预拉伸前后的力学性能
4.3.2 PLA/PEBA共混物预拉伸前后的微观形貌
4.3.3 PLA/PEBA共混物预拉伸前后的WAXD分析
4.3.4 PLA/PEBA共混物预拉伸前后的热行为
4.3.5 预拉伸提高PLA/PEBA共混物力学性能的机理
4.4 本章小结
第五章 单向预拉伸对聚乳酸/二氧化硅纳米复合材料体系结构及性能的影响研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 原料
5.2.2 样品制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 PLA/SiO_2纳米复合材料的微观形貌
5.3.2 预拉伸对PLA/SiO_2纳米复合材料微观结构的影响
5.3.3 预拉伸对PLA/SiO_2复合材料的热和结晶行为的影响
5.3.4 预拉伸对PLA/SiO_2纳米复合材料力学性能的影响
5.3.5 预拉伸提高PLA/SiO_2复合材料力学性能的机理
5.3.6 PLA微孔材料的隔热性能
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚乳酸的改性研究[J]. 高翠丽,夏延致,纪全,孔庆山,李青杨. 材料导报. 2006(S1)
[2]聚乳酸类生物可降解塑料概述[J]. 李洪权,全大萍,廖凯荣,卢泽俭. 化工新型材料. 1999(08)
[3]高聚物的物理老化和链的凝聚缠结[J]. 沈德言,钱人元. 高分子通报. 1993(04)
博士论文
[1]聚乳酸增塑与聚对苯二甲酸丁二醇酯增韧改性研究[D]. 郝艳平.吉林大学 2016
[2]生物降解高分子纳米复合材料的制备与性能研究[D]. 李祎.吉林大学 2013
硕士论文
[1]聚乳酸与甘油三酯共混体系的性能研究[D]. 李骥.天津大学 2012
[2]应变诱导聚乳酸亚稳相凝聚态结构及其相变行为的谱学研究[D]. 扈健.青岛科技大学 2012
本文编号：3185001
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 聚乳酸概述
1.2.1 聚乳酸简介
1.2.2 聚乳酸的合成
1.2.3 聚乳酸的结构和性能
1.2.4 聚乳酸的应用
1.3 聚乳酸的改性研究
1.3.1 增塑改性
1.3.2 共混改性
1.3.3 复合改性
1.4 热拉伸对聚乳酸体系结构和性能的影响研究进展
1.4.1 热拉伸对聚乳酸结构和性能的影响
1.4.2 热拉伸对聚乳酸多组分体系结构及性能的影响
1.5 聚乳酸中的亚稳相研究进展
1.6 论文的选题思路和研究内容
第二章 单向预拉伸增聚乳酸及其微观机理研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 原料
2.2.2 样品制备
2.2.3 表征与测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 PLA的预拉伸
2.3.2 PLA预拉伸前后的力学性能
2.3.3 PLA预拉伸前后的热行为
2.3.4 PLA预拉伸前后的WAXD分析
2.3.5 预拉伸法增韧PLA的机理探究
2.4 本章小结
第三章 立构规整性对单向预拉伸增韧聚乳酸的影响研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 原料
3.2.2 样品制备
3.2.3 表征与测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 不同D型乳酸单元含量的PLA的预拉伸
3.3.2 不同D型乳酸单元含量的PLA预拉伸前后的力学性能
3.3.3 不同D型乳酸单元含量的PLA预拉伸前后的热行为
3.3.4 不同D型乳酸单元含量的PLA预拉伸前后的WAXD分析
3.3.5 不同D型乳酸单元含量的PLA预拉伸前后的FTIR分析
3.3.6 立构规整性对PLA预拉伸前后的微观结构及性能的影响
3.3.7 ps-PLA在拉伸性能测试过程中的形变机理
3.4 本章小结
第四章 单向预拉伸对聚乳酸/聚醚-b-酰胺热塑性弹性体共混体系结构及性能的影响研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 原料
4.2.2 样品制备
4.2.3 表征与测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 PLA/PEBA共混物预拉伸前后的力学性能
4.3.2 PLA/PEBA共混物预拉伸前后的微观形貌
4.3.3 PLA/PEBA共混物预拉伸前后的WAXD分析
4.3.4 PLA/PEBA共混物预拉伸前后的热行为
4.3.5 预拉伸提高PLA/PEBA共混物力学性能的机理
4.4 本章小结
第五章 单向预拉伸对聚乳酸/二氧化硅纳米复合材料体系结构及性能的影响研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 原料
5.2.2 样品制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 PLA/SiO_2纳米复合材料的微观形貌
5.3.2 预拉伸对PLA/SiO_2纳米复合材料微观结构的影响
5.3.3 预拉伸对PLA/SiO_2复合材料的热和结晶行为的影响
5.3.4 预拉伸对PLA/SiO_2纳米复合材料力学性能的影响
5.3.5 预拉伸提高PLA/SiO_2复合材料力学性能的机理
5.3.6 PLA微孔材料的隔热性能
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚乳酸的改性研究[J]. 高翠丽,夏延致,纪全,孔庆山,李青杨. 材料导报. 2006(S1)
[2]聚乳酸类生物可降解塑料概述[J]. 李洪权,全大萍,廖凯荣,卢泽俭. 化工新型材料. 1999(08)
[3]高聚物的物理老化和链的凝聚缠结[J]. 沈德言,钱人元. 高分子通报. 1993(04)
博士论文
[1]聚乳酸增塑与聚对苯二甲酸丁二醇酯增韧改性研究[D]. 郝艳平.吉林大学 2016
[2]生物降解高分子纳米复合材料的制备与性能研究[D]. 李祎.吉林大学 2013
硕士论文
[1]聚乳酸与甘油三酯共混体系的性能研究[D]. 李骥.天津大学 2012
[2]应变诱导聚乳酸亚稳相凝聚态结构及其相变行为的谱学研究[D]. 扈健.青岛科技大学 2012
本文编号：3185001
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3185001.html
