溶液处理竹纤维对聚乳酸基体的性能影响

发布时间：2021-10-19 02:20

　　为了解决竹纤维与聚乳酸（PLA）基体之间的界面相容性较差的问题,分别通过不同浓度的NaOH溶液和MDI丙酮溶液对竹纤维进行处理,将溶液处理后的竹纤维加入PLA基体制备PLA基竹塑复合材料。实验结果表明,PLA/MBF-2复合材料兼具良好的力学性能及耐水性能,综合性能较好。 

【文章来源】：塑料科技. 2020,48(09)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

溶液处理前后竹纤维孔径分布

图2为未处理的竹纤维、NBF-2及MBF-2的XRD谱图。从图2可以看出，溶液处理前后的竹纤维并未出现结晶峰位置的偏移，均存在（002）的最大结晶峰。相比于未处理的竹纤维，NBF-2及MBF-2的结晶峰强度几乎不变，表明竹纤维化学稳定性较好，物相结构未发生明显改变。2.3 PLA基竹塑复合材料的力学性能测试

图3为PLA/NBF及PLA/MBF复合材料的拉伸强度。从图3可以看出，未经过溶液处理的复合材料拉伸强度为41.1 MPa，而经过溶液处理后，复合材料的拉伸强度都得到了提升。对于PLA/NBF复合材料，其拉伸强度随着处理液浓度的增大先增加后降低，当Na OH溶液浓度为0.75 mol/L时，拉伸强度达到最高，为48.4 MPa，相较未经过溶液处理的复合材料提升了17.7%。主因Na OH可以有效地处理竹纤维中的木质素和半纤维素，使得复合材料中纤维素的含量相对增加，导致拉伸强度的增加。但随着Na OH浓度的进一步增加，Na OH开始破坏竹纤维中的纤维素，导致纤维素含量降低，从而引起拉伸强度降低；对于PLA/MBF复合材料，其拉伸强度也随着处理液浓度的增大先增加后降低，当MDI丙酮溶液的浓度为0.75 mol/L时，PLA/MBF的拉伸强度达到最高，为50.1 MPa，相较未经过溶液处理的复合材料提升21.9%。原因是MDI可以在PLA与BF之间产生强烈的桥联作用，可以更好地实现PLA和BF之间界面的调控[16]。而当MDI丙酮溶液的浓度进一步增加时，丙酮破坏了竹纤维与PLA之间的黏结强度从而导致复合材料的拉伸强度下降。图4为PLA/NBF及PLA/MBF复合材料的冲击强度。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]竹纤维/聚乳酸可生物降解复合材料界面调控及性能研究[D]. 李新功.中南林业科技大学 2015

硕士论文
[1]BF/PCL/PLA复合材料制备及性能研究[D]. 纪雨辛.中南林业科技大学 2016



本文编号：3443963