木粉/聚乳酸复合材料的制备及性能表征

发布时间：2022-11-06 16:23

　　随着现代化的不断深入,环境不断地恶化和能源日益短缺的问题不断恶化,因此,利用可再生的天然资源材料开发出新型的复合材料成为材料研究领域的热点之一。由于聚乳酸（PLA）是一种无毒、无刺激性,具有良好生物相容性和生物降解性的合成高分子材料,最终可分解为二氧化碳和水,对生物体有很好的相容性,无毒害作用,并拥有优异的力学性能及良好的加工性能。木粉／聚乳酸复合材料具备较好的工业化条件及竞争力, 有望在聚合物／天然植物纤维复合材料的领域获得应用。因此本文以杨木粉与聚乳酸为原料制备木粉／聚乳酸复合材料,初步研究了木粉处理、木粉用量对复合材料性能的影响, 为进一步深入的研究提供基础。论文主要通过木粉和聚乳酸共融挤出制备木粉／聚乳酸复合材料,找到木粉／聚乳酸复合材料的最佳制备工艺,优化复合材料的制备配方,系统研究相容剂种类、相容剂用量、马来酸酐还有偶联剂对木粉／聚乳酸相容性的影响,并通过XRD、SEM、DSC、TGA、流变和力学测试等手段对木粉／聚乳酸性能进行表征。（1）讨论木粉的目数和木粉的比例对复合材料性能的影响。结果表明当木粉的目数为40-60目,复合材料的力学性能达到最佳。断裂伸长率在100-12... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 聚乳酸特性及其应用
        1.2.1 聚乳酸的性质
        1.2.2 聚乳酸的合成
        1.2.3 聚乳酸的应用
    1.3 木粉/聚乳酸复合材料
        1.3.1 木粉聚乳酸复合材料概述
        1.3.2 木粉/聚乳酸复合材料的研究进展
    1.4 本论文研究目的意义及主要研究内容
2 实验部分
    2.1 实验药品
    2.2 实验仪器
    2.3 木粉/聚乳酸复合材料的制备
        2.3.1 木粉与聚乳酸的处理
        2.3.2 木粉与聚乳酸的预混合
        2.3.3 木粉/聚乳酸复合材料的制备
    2.4 性能表征
        2.4.1 X-射线衍射(XRD)
        2.4.2 扫描电镜(SEM)
        2.4.3 差示扫描量热(DSC)分析
        2.4.4 热失重分析(TGA)测试
        2.4.5 流变性能测试
        2.4.6 机械性能测试
        2.4.7 吸水率测定
3 木粉目数与木粉比例对复合材料性能的影响
    3.1 木粉目数对复合材料性能的影响
        3.1.1 木粉目数对复合材料力学性能的影响
        3.1.2 木粉目数对复合材料断裂伸长率的影响
        3.1.3 木粉目数对复合材料吸水率的影响
        3.1.4 不同木粉目数复合材料的TGA分析
    3.2 木粉用量对复合材料性能的影响
        3.2.1 不同共混比例对复合材料力学性能的影响
        3.2.2 木粉比例对复合材料断裂伸长率的影响
        3.2.3 木粉比例对复合材料流变性能的影响
        3.2.4 木粉比例对复合材料吸水率的影响
    3.3 本章小结
4 相容剂对复合材料性能的影响
    4.1 不同相容剂对木粉/聚乳酸复合材料性能的影响
        4.1.1 不同相容剂复合材料XRD分析
        4.1.2 不同相容剂对复合材料SEM分析
        4.1.3 不同相容剂对复合材料力学性能的影响
        4.1.4 不同相容剂对复合材料断裂伸长率的影响
        4.1.5 不同相容剂的复合材料的DSC分析
        4.1.6 不同相容剂对复合材料流变性能的影响
        4.1.7 不同相容剂对复合材料吸水率的影响
    4.2 甘油用量对复合材料性能的影响
        4.2.1 不同甘油用量对复合材料XRD分析
        4.2.2 不同甘油用量对复合材料SEM分析
        4.2.3 不同甘油用量对复合材料DSC分析
        4.2.4 不同甘油用量对复合材料的TGA分析
        4.2.5 不同甘油用量对复合材料流变性能的影响
        4.2.6 不同甘油用量对复合材料复数黏度的影响
        4.2.7 不同甘油用量对复合材料力学性能的影响
        4.2.8 不同甘油用量对复合材料断裂伸长率的影响
        4.2.9 不同甘油用量对复合材料吸水率的影响
    4.3 本章小结
5 马来酸酐对复合材料性能的影响
    5.1 以DCP为引发剂讨论马来酸酐用量对复合材料的影响
        5.1.1 马来酸酐用量对复合材料的XRD分析
        5.1.2 马来酸酐用量对复合材料SEM分析
        5.1.3 马来酸酐用量对复合材料的TGA分析
        5.1.4 马来酸酐用量对复合材料流变性能的影响
        5.1.5 马来酸酐对用量对复合材料力学性能的影响
        5.1.6 马来酸酐用量对复合材料断裂伸长率的影响
        5.1.7 马来酸酐用量对复合材料吸水率的影响
    5.2 本章小结
6 硅烷偶联剂对复合材料性能的影响
    6.1 硅烷偶联剂种类对复合材料性能的影响
        6.1.1 硅烷偶联剂种类对复合材料的XRD分析
        6.1.2 硅烷偶联剂对复合材料SEM分析
        6.1.3 不同偶联剂对复合材料DSC分析
        6.1.4 不同偶联剂对复合材料流变性能的影响
        6.1.5 不同硅烷偶联剂对复合材料力学性能的影响
        6.1.6 不同硅烷偶联剂对复合材料断裂伸长率的影响
        6.1.7 不同硅烷偶联剂对复合材料吸水率的影响
    6.2 KH-550用量对复合材料性能的影响
        6.2.1 KH-550用量对复合材料XRD分析
        6.2.2 硅烷偶联剂用量对复合材料SEM分析
        6.2.3 硅烷偶联剂用量聚乳酸/木粉复合DSC分析
        6.2.4 硅烷偶联剂用量对复合材料流变性能的影响
        6.2.5 硅烷偶联剂用量对复合材料力学性能的影响
        6.2.6 硅烷偶联剂用量对复合材料断裂伸长率的影响
        6.2.7 硅烷偶联剂用量对复合材料吸水率的影响
    6.3 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]MAH对干法酯化淀粉/PLA复合材料性能的影响[J]. 左迎峰,顾继友,杨龙,谭海彦,张彦华.  复合材料学报. 2014(06)
[2]木塑复合材料概述[J]. 李东方,李黎,李建章.  林业机械与木工设备. 2013(07)
[3]环境友好型塑料的研究进展[J]. 杨双春,邓丹,王晓珍,杨月,潘一,马彪.  当代化工. 2013(03)
[4]植物纤维增强聚乳酸可降解复合材料的研究[J]. 宋亚男,陈绍状,侯丽华,宾月珍.  高分子通报. 2011(09)
[5]胶原蛋白改性聚乳酸的合成与表征[J]. 刘磊力,陈长亮,郑永攒,李鹏,陈明辉.  功能材料. 2011(S3)
[6]自然气候老化对木塑复合材料蠕变性能的影响[J]. 周吓星,林巧佳,陈礼辉.  福州大学学报(自然科学版). 2011(01)
[7]温度对木塑复合材料弯曲性能影响的试验研究[J]. 王乐生,郑玉春.  新型建筑材料. 2010(07)
[8]剑麻纤维/聚丙烯木塑复合材料的热氧老化性能研究[J]. 刘婷,陆绍荣,王一靓,张晨曦,班建峰.  塑料科技. 2010(04)
[9]木塑复合材料加速老化性能的研究[J]. 王林娜,蔡建臣,薛平.  工程塑料应用. 2010(02)
[10]生物降解塑料聚乳酸（PLA）的研究及其在包装领域的应用[J]. 马靓.  包装工程. 2010(03)

硕士论文
[1]聚乳酸的直接聚合研究[D]. 杨惠.南昌大学 2008
[2]PVC/木粉复合材料的制备及其性能的研究[D]. 刘荣榕.上海交通大学 2008



本文编号：3703826