马来酸酐接枝聚乳酸增容木粉/PLA复合材料的制备与性能研究
发布时间:2021-09-03 04:28
天然纤维/聚乳酸复合材料作为一种新型绿色环保型复合材料,由于其兼具天然纤维和聚乳酸二者的优点,越来越受到人们的重视。但由于聚乳酸(PLA)的疏水性和天然纤维的亲水性,导致二者的界面相容性较差。因此,对天然与PLA两相界面进行改性是改善复合材料性能的关键,通常的解决方法是加入马来酸酐接枝物。本文在采用熔融接枝法合成马来酸酐接枝聚乳酸(PLA-g-MAH)的基础上,探讨了 PLA-g-MAH的组成、用量和种类对改善木粉/PLA复合材料性能的影响,为设计合成适用于天然纤维/聚乳酸复合材料的相容剂提供依据。采用熔融接枝法分别合成了马来酸酐接枝聚乳酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乳酸和马来酸酐/甲基丙烯酸缩水甘油酯共接枝聚乳酸,并利用红外光谱对接枝共聚物进行了结构表征。分别以三种接枝共聚物为相容剂,采用注塑成型制备了木粉/PLA复合材料。对复合材料的断面形貌进行微观分析发现,加入不同接枝共聚物后木粉/PLA复合材料界面相容性均得到改善,其中加入MAH/GMA共接枝聚乳酸的改善效果最佳,和未添加相容剂的复合材料相比,拉伸强度和冲击强度分别提高了 9.54%和7.23%,复合体系的平衡扭矩和剪切热提高...
【文章来源】:东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:75 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1-2界面区域示意图??-----
Fig.2-2?FTIR?spectrum?of?PLA,?PLA-g-GMA?and?PLA-co-MAH/GMA??图?2-2?是?PLA,PLA-只-GMA?及?PLA-co-MAH/GMA?在?840?1020?cm—1?的红外谱图,??在图2-2中,与PLA相比,PGD和PMGD在920?cm—1处附近均出现了环氧基的不对称??伸缩振动|851,同时图2-1中并未出现C=C的信号峰(1630cm“),说明在纯化过程中??MAH和GMA单体已经完全除去。PLA和MAH、GMA在熔融过程中得到了接枝共聚??物PLA-g-MAH
Fig.2-4?SEM?micrographs?of?fractured?surface?of?wood?flour/PLA?composites?with?different?compatibilizers??(a)?WP,?(b)?WPMD,?(c)?WPGD,?(d)?WPMGD??由图2-4?(d)可以进一步发现,木粉在PLA基体中的分散更为均匀,木粉与PLA??两相界面结合更好,这是由丁?加入PMGD后,PLA接枝物链段上的马来酸酐基团和环??氧基团可以与木粉表面的羟基发生酯化反应(可能的反应机理如图2-5所示),而其另??一端则与非极性的PLA基体通过物理缠绕结合在一起,从而有效地提高了木粉与PLA??两者的界面相容性。??-15-??
【参考文献】:
期刊论文
[1]MAH/GMA共接枝聚乳酸对木粉/PLA复合材料性能的影响[J]. 杜军,宋永明,张志军,房轶群,王伟宏,王清文. 材料工程. 2017(12)
[2]三种植物纤维填充聚乳酸复合材料性能对比[J]. 张建,何春霞,唐辉,付菁菁,王敏. 工程塑料应用. 2016(11)
[3]木粉/聚丙烯复合材料的流变性能研究[J]. 王霞,李浩,宋永明,郭蕊,王清文. 西南林业大学学报. 2016(04)
[4]聚乳酸接枝硅烷偶联剂的制备及对聚乳酸/木粉复合材料的影响[J]. 杨琳强,金立维. 高分子材料科学与工程. 2016(07)
[5]聚乳酸反应接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯及其增容作用[J]. 谢振华,储富祥,王春鹏,金立维. 高分子材料科学与工程. 2015(05)
[6]木粉含量对木粉-淀粉/聚乳酸复合材料性能的影响[J]. 吕闪闪,曹军,谭海彦,顾继友,张彦华. 复合材料学报. 2015(02)
[7]乙酰化木粉基复合材料的疏水与流变性能研究[J]. 谢振华,张明明,金立维. 林产化学与工业. 2015(01)
[8]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)
[9]木粉含量对木粉/酯化淀粉/聚乳酸复合材料性能影响[J]. 吕闪闪,曹军,谭海彦,顾继友,张彦华. 功能材料. 2015(02)
[10]PLA/Lyocell纤维复合材料结构与性能研究[J]. 葛昭,于敏敏,钱进,张慧慧,邵惠丽. 塑料科技. 2014(10)
博士论文
[1]大分子偶联剂的合成及其对天然纤维/聚乳酸复合材料的界面改性[D]. 李兆乾.华东理工大学 2010
硕士论文
[1]棉纤维/聚乳酸复合材料的研究初探[D]. 钱进.东华大学 2014
[2]天然纤维混杂增强聚乳酸复合材料的制备及性能研究[D]. 费晓瑜.天津大学 2012
[3]热处理植物纤维/聚乳酸复合材料的制备与性能研究[D]. 沈寒知.华南理工大学 2011
[4]聚丙烯的熔融接枝反应改性研究[D]. 沈之丞.浙江大学 2010
本文编号:3380406
【文章来源】:东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:75 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1-2界面区域示意图??-----
Fig.2-2?FTIR?spectrum?of?PLA,?PLA-g-GMA?and?PLA-co-MAH/GMA??图?2-2?是?PLA,PLA-只-GMA?及?PLA-co-MAH/GMA?在?840?1020?cm—1?的红外谱图,??在图2-2中,与PLA相比,PGD和PMGD在920?cm—1处附近均出现了环氧基的不对称??伸缩振动|851,同时图2-1中并未出现C=C的信号峰(1630cm“),说明在纯化过程中??MAH和GMA单体已经完全除去。PLA和MAH、GMA在熔融过程中得到了接枝共聚??物PLA-g-MAH
Fig.2-4?SEM?micrographs?of?fractured?surface?of?wood?flour/PLA?composites?with?different?compatibilizers??(a)?WP,?(b)?WPMD,?(c)?WPGD,?(d)?WPMGD??由图2-4?(d)可以进一步发现,木粉在PLA基体中的分散更为均匀,木粉与PLA??两相界面结合更好,这是由丁?加入PMGD后,PLA接枝物链段上的马来酸酐基团和环??氧基团可以与木粉表面的羟基发生酯化反应(可能的反应机理如图2-5所示),而其另??一端则与非极性的PLA基体通过物理缠绕结合在一起,从而有效地提高了木粉与PLA??两者的界面相容性。??-15-??
【参考文献】:
期刊论文
[1]MAH/GMA共接枝聚乳酸对木粉/PLA复合材料性能的影响[J]. 杜军,宋永明,张志军,房轶群,王伟宏,王清文. 材料工程. 2017(12)
[2]三种植物纤维填充聚乳酸复合材料性能对比[J]. 张建,何春霞,唐辉,付菁菁,王敏. 工程塑料应用. 2016(11)
[3]木粉/聚丙烯复合材料的流变性能研究[J]. 王霞,李浩,宋永明,郭蕊,王清文. 西南林业大学学报. 2016(04)
[4]聚乳酸接枝硅烷偶联剂的制备及对聚乳酸/木粉复合材料的影响[J]. 杨琳强,金立维. 高分子材料科学与工程. 2016(07)
[5]聚乳酸反应接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯及其增容作用[J]. 谢振华,储富祥,王春鹏,金立维. 高分子材料科学与工程. 2015(05)
[6]木粉含量对木粉-淀粉/聚乳酸复合材料性能的影响[J]. 吕闪闪,曹军,谭海彦,顾继友,张彦华. 复合材料学报. 2015(02)
[7]乙酰化木粉基复合材料的疏水与流变性能研究[J]. 谢振华,张明明,金立维. 林产化学与工业. 2015(01)
[8]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)
[9]木粉含量对木粉/酯化淀粉/聚乳酸复合材料性能影响[J]. 吕闪闪,曹军,谭海彦,顾继友,张彦华. 功能材料. 2015(02)
[10]PLA/Lyocell纤维复合材料结构与性能研究[J]. 葛昭,于敏敏,钱进,张慧慧,邵惠丽. 塑料科技. 2014(10)
博士论文
[1]大分子偶联剂的合成及其对天然纤维/聚乳酸复合材料的界面改性[D]. 李兆乾.华东理工大学 2010
硕士论文
[1]棉纤维/聚乳酸复合材料的研究初探[D]. 钱进.东华大学 2014
[2]天然纤维混杂增强聚乳酸复合材料的制备及性能研究[D]. 费晓瑜.天津大学 2012
[3]热处理植物纤维/聚乳酸复合材料的制备与性能研究[D]. 沈寒知.华南理工大学 2011
[4]聚丙烯的熔融接枝反应改性研究[D]. 沈之丞.浙江大学 2010
本文编号:3380406
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