聚乳酸/纤维素晶须复合物的结晶行为与性能可控性研究

发布时间：2021-09-02 04:40

　　随着对赖以生存的自然环境的保护以及对石油资源枯竭的担忧,大量研究开发和使用环境友好、来源丰富以及非石油路线的高分子材料已刻不容缓。本文以环境友好的聚乳酸（PLA）和来源丰富的纤维素为原料,制备了聚乳酸/纳米纤维素晶须复合物,并研究了晶须取代度及含量对复合物热稳定性、力学性能、及降解行为的影响,为复合材料性能的调控提供了实验数据。以微晶纤维素为原料,采用硫酸水解法制备了不同形貌特征的纳米纤维素晶须。以1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体作为反应介质,醋酸酐为改性试剂对纳米纤维素晶须进行改性制备了不同取代度的晶须,证明了这种绿色改性方法的可行性。通过热重分析,研究了晶须含量和取代度对PLA/纤维素晶须复合物热稳定性的影响。结果表明,晶须的加入降低了PLA的热稳定性,但随晶须含量的增加,热稳定性呈现出先上升后下降的趋势,晶须取代度对复合物热稳定性影响不大。退火处理有利于提高低含量晶须复合物的热稳定性,但含不同取代度晶须的复合物经退火后热稳定变化不大。力学测试结果表明:晶须的加入在一定程度上能够提高PLA的拉伸强度和杨氏模量。总体来看,随晶须含量的增加,复合物的拉伸强度先增加然后又减小,而... 

【文章来源】：石家庄铁道大学河北省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 聚乳酸的改性及应用研究进展
        1.1.1 聚乳酸简介
        1.1.2 聚乳酸的改性方法
        1.1.3 聚乳酸的应用
    1.2 纳米纤维素的制备及应用研究进展
        1.2.1 纳米纤维素简介
        1.2.2 纳米纤维素的特性
        1.2.3 纳米纤维素的制备方法
            1.2.3.1 化学结合机械法
            1.2.3.2 静电纺丝法制备
            1.2.3.3 生物法制备细菌纳米纤维素
        1.2.4 纳米纤维素的应用
            1.2.4.1 高性能增强复合及薄膜材料
            1.2.4.2 其他应用
    1.3 纳米纤维素/聚乳酸复合材料的研究现状
    1.4 研究内容与意义
        1.4.1 本论文的研究内容
        1.4.2 本论文的研究意义
        1.4.3 本论文的特色和创新点
第二章 纳米纤维素的制备与改性
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 原料与试剂
        2.2.2 实验仪器设备
        2.2.3 实验内容及步骤
            2.2.3.1 纳米纤维素晶须的制备
            2.3.3.2 纳米纤维素的乙酰化改性
            2.3.3.3 纳米纤维素乙酰化含量以及取代度的测定
        2.2.4 纳米纤维素晶须的表征及性能测试
            2.2.4.1 透射电子显微镜
            2.2.4.2 红外光谱测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 微观形貌
            2.3.1.1 反应条件对纳米纤维素晶须形貌的影响
            2.3.1.2 原料对纳米纤维素晶须形貌的影响
            2.3.1.3 乙酰化改性前后纳米纤维素晶须形貌表征
        2.3.2 红外光谱分析
    2.4 本章小结
第三章 聚乳酸/纤维素晶须复合物的热力学性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 原料与试剂
        3.2.2 实验仪器设备
        3.2.3 聚乳酸/乙酰化纳米纤维素晶须复合物的制备
        3.2.4 纯聚乳酸膜和聚乳酸/乙酰化纳米纤维素晶须复合膜的表征方法
            3.2.4.1 热重分析
            3.2.4.2 力学性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 聚乳酸/纳米纤维素晶须复合材料的热稳定性分析
            3.3.1.1 不同含量的乙酰化纤维素晶须/PLA复合材料的热稳定性分析
            3.3.1.2 不同取代度的乙酰化纤维素晶须/复合材料的热稳定性分析
            3.3.1.3 退火对PLA及其复合物热稳定性的影响
        3.3.2 聚乳酸/纳米纤维素晶须复合材料的力学性能分析
            3.3.2.1 不同含量的乙酰化纤维素晶须/PLA复合材料的力学性能分析.30
            3.3.2.2 不同取代度的乙酰化纤维素晶须/PLA复合材料的力学性能分析
    3.4 本章小结
第四章 聚乳酸/纳米纤维素晶须复合材料降解性能的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 原料与试剂
        4.2.2 实验仪器设备
        4.2.3 分析测试方法
            4.2.3.1 失重率分析
            4.2.3.2 差示扫描量热分析
            4.2.3.3 扫描电子显微镜
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 不同晶须含量对聚乳酸/纤维素晶须复合物降解性能的影响
            4.3.1.1 失重率分析
            4.3.1.2 差示扫描量热分析
            4.3.1.3 扫描电镜分析
        4.3.2 晶须取代度对降解性能的影响
            4.3.2.1 失重率分析
            4.3.2.2 差示扫描量热分析
            4.3.2.3 扫描电镜分析
    4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
个人简历及参与科研项目



本文编号：3378328