秸秆粉/聚乳酸木塑复合材料的制备及改性研究
发布时间：2021-09-18 12:02
近年来,大多数木塑复合材料的塑料基体以石油为来源,这类复合材料不能完全降解,严重污染环境。聚乳酸（PLA）是一种具有良好的机械加工性、生物降解性和相容性的热塑性降解塑料,最终可分解为CO2和水。PLA/秸秆粉木塑复合材料具有生物降解性、无污染、价格低和良好机械性能等。目前这类复合材料在成型工艺、成型配方、界面相容性、增韧性、发泡等方面存在很多不足。因此本文以麦秸秆纤维为填料,聚乳酸为基体,制备秸秆粉/PLA木塑复合材料,针对不足做初步探究,为进一步深入研究提供参考。实验主要通过注塑成型法和模压成型法制备秸秆粉/PLA木塑复合材料及发泡木塑复合材料,探索最佳成型工艺;改变秸秆粉含量,优化木塑复合材料成型配方;研究马来酸酐接枝聚乳酸（PLA-g-MAH）和硅烷偶联剂对木塑复合材料界面相容性影响;比较不同种类增韧剂（弹性体SBS、PE、PBS）对木塑复合材料韧性影响;研究AC发泡剂含量对发泡木塑复合材料性能影响。并通过SEM、DSC、表观密度、力学性能和吸水率性能等测试方法对秸秆粉/PLA木塑复合材料及发泡木塑复合材料性能进行探究。（1）采用注塑法和模压法制备秸秆粉/PLA木塑复合材料,探索...
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 聚乳酸基木塑复合材料
1.2.1 聚乳酸和秸秆纤维
1.2.2 聚乳酸基木塑复合材料成型工艺流程
1.2.3 提高木塑复合材料界面相容性的方法
1.2.4 改善木塑复合材料韧性的方法
1.2.5 聚乳酸基木塑复合材料国内外研究进展
1.2.6 聚乳酸基木塑复合材料的应用领域
1.3 聚乳酸基发泡木塑复合材料
1.3.1 发泡机理
1.3.2 聚乳酸基发泡木塑复合材料国内外研究进展
1.3.3 聚乳酸基发泡木塑复合材料的应用领域
1.4 课题主要研究内容和技术路线
1.4.1 课题主要研究内容
1.4.2 技术路线
2 实验部分
2.1 原材料及仪器设备
2.1.1 原材料及试剂
2.1.2 仪器设备
2.2 实验步骤
2.3 性能表征
2.3.1 表观密度测试
2.3.2 力学性能测试
2.3.3 熔体流动速率测试
2.3.4 吸水率测定
2.3.5 扫描电子显微镜（SEM）
2.3.6 示差扫描量热分析（DSC）
3 秸秆粉/PLA木塑复合材料的成型工艺研究
3.1 实验设计
3.2 秸秆粉/PLA木塑复合材料注塑成型工艺及优化
3.2.1 注塑成型工艺参数对复合材料性能的影响
3.2.2 注塑成型工艺正交实验优化
3.2.3 正交实验结果的直观分析
3.3 秸秆粉/PLA木塑复合材料模压成型工艺及优化
3.3.1 模压成型工艺参数对复合材料性能的影响
3.3.2 模压成型工艺正交实验优化
3.3.3 正交实验结果的直观分析
3.4 小结
4 秸秆粉含量对秸秆粉/PLA木塑复合材料的性能影响
4.1 实验设计
4.2 秸秆粉含量对秸秆粉/PLA木塑复合材料性能的影响
4.2.1 秸秆粉含量对复合材料表观密度的影响
4.2.2 秸秆粉含量对复合材料力学性能的影响
4.2.3 秸秆粉含量对复合材料断面微观形貌的影响
4.2.4 秸秆粉含量对复合材料熔体流变速率的影响
4.2.5 秸秆粉含量对复合材料吸水性能的影响
4.2.6 秸秆粉含量对复合材料热性能的影响
4.3 小结
5 秸秆粉/PLA木塑复合材料的界面改性和增韧改性研究
5.1 实验设计
5.2 PLA-g-MAH对秸秆粉/PLA木塑复合材料的界面改性研究
5.2.1 PLA-g-MAH对复合材料力学性能的影响
5.2.2 PLA-g-MAH对复合材料断面微观形貌的影响
5.2.3 PLA-g-MAH对复合材料热性能的影响
5.3 硅烷偶联剂对秸秆粉/PLA木塑复合材料的界面改性研究
5.3.1 硅烷偶联剂对复合材料力学性能的影响
5.3.2 硅烷偶联剂对复合材料断面微观形貌的影响
5.3.3 硅烷偶联剂对复合材料热性能的影响
5.4 不同种类增韧剂对秸秆粉/PLA木塑复合材料的增韧改性研究
5.4.1 不同种类增韧剂对复合材料力学性能的影响
5.4.2 不同种类增韧剂对复合材料断面微观形貌的影响
5.5 小结
6 AC发泡剂对秸秆粉/PLA发泡木塑复合材料的性能影响
6.1 秸秆粉/PLA发泡木塑复合材料的成型工艺研究
6.1.1 工艺参数对发泡复合材料性能的影响
6.1.2 成型工艺正交实验优化
6.1.3 正交实验结果的直观分析
6.2 AC发泡剂含量对秸秆粉/PLA发泡木塑复合材料性能的影响
6.2.1 AC发泡剂含量对发泡复合材料表观质量的影响
6.2.2 AC发泡剂含量对发泡复合材料断面微观形貌的影响
6.2.3 AC发泡剂含量对发泡复合材料力学性能的影响
6.2.4 AC发泡剂含量对发泡复合材料吸水性能的影响
6.3 小结
7 结论与展望
7.1 全文结论
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]超临界CO2对发泡PP/木粉复合材料性能的影响[J]. 张桂新,崔中纹,任佳伟,刘涛,郭卫红. 华东理工大学学报(自然科学版). 2016(01)
[2]HDPE/杨木粉复合发泡材料的制备及其性能研究[J]. 曾广胜,黄鹤,张礼. 塑料工业. 2015(10)
[3]聚乙烯/秸秆粉发泡木塑复合材料的压制成型及性能[J]. 葛正浩,司丹鸽,张双琳. 塑料. 2015(04)
[4]硅烷偶联剂对PLA/木粉复合材料性能的影响[J]. 周长奉,彭培辉,吴彩茵茵,邹侃志,唐荣,张彦华. 塑料科技. 2014(12)
[5]生物可降解聚乳酸基复合材料研究进展[J]. 吕闪闪,谭海彦,左迎峰,顾继友,张彦华. 化工进展. 2014(11)
[6]聚乳酸复合材料的研究进展[J]. 高伟娜,赵雄燕,孙占英,王鑫,李爽. 塑料. 2014(05)
[7]亚麻籽麻纤维增强复合材料的制备及其力学性能[J]. 张荫楠,Sayed Waqar Azhar,陈奕文,李洋文,许福军,邱夷平. 纤维复合材料. 2014(03)
[8]高填充可降解塑料制品的研究及应用进展[J]. 杨冰,许颖,王小威,周卫东,季君晖,李玉荣,樊武元. 塑料. 2014(04)
[9]玉米秸秆可降解复合材料的制备及力学性能研究[J]. 田普建,谢永灿,张双琳,丁雨芬. 化工新型材料. 2014(08)
[10]不同秸秆纤维增强聚己内酯复合材料的力学及降解性能研究[J]. 丁芳芳,李延超. 化工新型材料. 2014(05)
硕士论文
[1]木粉/聚乳酸复合材料的制备及性能表征[D]. 杨龙.东北林业大学 2015
[2]木质素/聚乳酸复合材料的制备与性能研究[D]. 穆春玉.西南交通大学 2014
[3]葵花秆/聚乙烯轻质复合材料制备工艺及性能研究[D]. 吴亚坤.内蒙古农业大学 2013
[4]棉杆的改性及其在聚乙烯基木塑复合材料中的应用研究[D]. 陈智英.华南理工大学 2013
[5]麦秸秆/PP复合材料老化性能研究[D]. 侯人鸾.南京农业大学 2012
[6]稻秸纤维/聚乙烯复合材料的工艺研究及性能表征[D]. 周鲁英.中南林业科技大学 2012
[7]生物可降解聚乳酸复合材料的研究[D]. 孙丽丽.天津理工大学 2011
[8]稻草/聚乳酸复合材料的制备及其界面改性研究[D]. 秦利军.兰州大学 2011
[9]聚乳酸（PLA）增粘改性及其发泡材料的制备与性能研究[D]. 张久礼.上海交通大学 2010
[10]油菜秆纤维基复合材料的制备及其特性研究[D]. 邹鹏.华中农业大学 2008
本文编号：3400103
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 聚乳酸基木塑复合材料
1.2.1 聚乳酸和秸秆纤维
1.2.2 聚乳酸基木塑复合材料成型工艺流程
1.2.3 提高木塑复合材料界面相容性的方法
1.2.4 改善木塑复合材料韧性的方法
1.2.5 聚乳酸基木塑复合材料国内外研究进展
1.2.6 聚乳酸基木塑复合材料的应用领域
1.3 聚乳酸基发泡木塑复合材料
1.3.1 发泡机理
1.3.2 聚乳酸基发泡木塑复合材料国内外研究进展
1.3.3 聚乳酸基发泡木塑复合材料的应用领域
1.4 课题主要研究内容和技术路线
1.4.1 课题主要研究内容
1.4.2 技术路线
2 实验部分
2.1 原材料及仪器设备
2.1.1 原材料及试剂
2.1.2 仪器设备
2.2 实验步骤
2.3 性能表征
2.3.1 表观密度测试
2.3.2 力学性能测试
2.3.3 熔体流动速率测试
2.3.4 吸水率测定
2.3.5 扫描电子显微镜（SEM）
2.3.6 示差扫描量热分析（DSC）
3 秸秆粉/PLA木塑复合材料的成型工艺研究
3.1 实验设计
3.2 秸秆粉/PLA木塑复合材料注塑成型工艺及优化
3.2.1 注塑成型工艺参数对复合材料性能的影响
3.2.2 注塑成型工艺正交实验优化
3.2.3 正交实验结果的直观分析
3.3 秸秆粉/PLA木塑复合材料模压成型工艺及优化
3.3.1 模压成型工艺参数对复合材料性能的影响
3.3.2 模压成型工艺正交实验优化
3.3.3 正交实验结果的直观分析
3.4 小结
4 秸秆粉含量对秸秆粉/PLA木塑复合材料的性能影响
4.1 实验设计
4.2 秸秆粉含量对秸秆粉/PLA木塑复合材料性能的影响
4.2.1 秸秆粉含量对复合材料表观密度的影响
4.2.2 秸秆粉含量对复合材料力学性能的影响
4.2.3 秸秆粉含量对复合材料断面微观形貌的影响
4.2.4 秸秆粉含量对复合材料熔体流变速率的影响
4.2.5 秸秆粉含量对复合材料吸水性能的影响
4.2.6 秸秆粉含量对复合材料热性能的影响
4.3 小结
5 秸秆粉/PLA木塑复合材料的界面改性和增韧改性研究
5.1 实验设计
5.2 PLA-g-MAH对秸秆粉/PLA木塑复合材料的界面改性研究
5.2.1 PLA-g-MAH对复合材料力学性能的影响
5.2.2 PLA-g-MAH对复合材料断面微观形貌的影响
5.2.3 PLA-g-MAH对复合材料热性能的影响
5.3 硅烷偶联剂对秸秆粉/PLA木塑复合材料的界面改性研究
5.3.1 硅烷偶联剂对复合材料力学性能的影响
5.3.2 硅烷偶联剂对复合材料断面微观形貌的影响
5.3.3 硅烷偶联剂对复合材料热性能的影响
5.4 不同种类增韧剂对秸秆粉/PLA木塑复合材料的增韧改性研究
5.4.1 不同种类增韧剂对复合材料力学性能的影响
5.4.2 不同种类增韧剂对复合材料断面微观形貌的影响
5.5 小结
6 AC发泡剂对秸秆粉/PLA发泡木塑复合材料的性能影响
6.1 秸秆粉/PLA发泡木塑复合材料的成型工艺研究
6.1.1 工艺参数对发泡复合材料性能的影响
6.1.2 成型工艺正交实验优化
6.1.3 正交实验结果的直观分析
6.2 AC发泡剂含量对秸秆粉/PLA发泡木塑复合材料性能的影响
6.2.1 AC发泡剂含量对发泡复合材料表观质量的影响
6.2.2 AC发泡剂含量对发泡复合材料断面微观形貌的影响
6.2.3 AC发泡剂含量对发泡复合材料力学性能的影响
6.2.4 AC发泡剂含量对发泡复合材料吸水性能的影响
6.3 小结
7 结论与展望
7.1 全文结论
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]超临界CO2对发泡PP/木粉复合材料性能的影响[J]. 张桂新,崔中纹,任佳伟,刘涛,郭卫红. 华东理工大学学报(自然科学版). 2016(01)
[2]HDPE/杨木粉复合发泡材料的制备及其性能研究[J]. 曾广胜,黄鹤,张礼. 塑料工业. 2015(10)
[3]聚乙烯/秸秆粉发泡木塑复合材料的压制成型及性能[J]. 葛正浩,司丹鸽,张双琳. 塑料. 2015(04)
[4]硅烷偶联剂对PLA/木粉复合材料性能的影响[J]. 周长奉,彭培辉,吴彩茵茵,邹侃志,唐荣,张彦华. 塑料科技. 2014(12)
[5]生物可降解聚乳酸基复合材料研究进展[J]. 吕闪闪,谭海彦,左迎峰,顾继友,张彦华. 化工进展. 2014(11)
[6]聚乳酸复合材料的研究进展[J]. 高伟娜,赵雄燕,孙占英,王鑫,李爽. 塑料. 2014(05)
[7]亚麻籽麻纤维增强复合材料的制备及其力学性能[J]. 张荫楠,Sayed Waqar Azhar,陈奕文,李洋文,许福军,邱夷平. 纤维复合材料. 2014(03)
[8]高填充可降解塑料制品的研究及应用进展[J]. 杨冰,许颖,王小威,周卫东,季君晖,李玉荣,樊武元. 塑料. 2014(04)
[9]玉米秸秆可降解复合材料的制备及力学性能研究[J]. 田普建,谢永灿,张双琳,丁雨芬. 化工新型材料. 2014(08)
[10]不同秸秆纤维增强聚己内酯复合材料的力学及降解性能研究[J]. 丁芳芳,李延超. 化工新型材料. 2014(05)
硕士论文
[1]木粉/聚乳酸复合材料的制备及性能表征[D]. 杨龙.东北林业大学 2015
[2]木质素/聚乳酸复合材料的制备与性能研究[D]. 穆春玉.西南交通大学 2014
[3]葵花秆/聚乙烯轻质复合材料制备工艺及性能研究[D]. 吴亚坤.内蒙古农业大学 2013
[4]棉杆的改性及其在聚乙烯基木塑复合材料中的应用研究[D]. 陈智英.华南理工大学 2013
[5]麦秸秆/PP复合材料老化性能研究[D]. 侯人鸾.南京农业大学 2012
[6]稻秸纤维/聚乙烯复合材料的工艺研究及性能表征[D]. 周鲁英.中南林业科技大学 2012
[7]生物可降解聚乳酸复合材料的研究[D]. 孙丽丽.天津理工大学 2011
[8]稻草/聚乳酸复合材料的制备及其界面改性研究[D]. 秦利军.兰州大学 2011
[9]聚乳酸（PLA）增粘改性及其发泡材料的制备与性能研究[D]. 张久礼.上海交通大学 2010
[10]油菜秆纤维基复合材料的制备及其特性研究[D]. 邹鹏.华中农业大学 2008
本文编号：3400103
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