木薯渣/PBS可生物降解复合材料的制备与性能研究
发布时间：2022-12-04 14:31
木薯渣是淀粉提取后的固体残余物,其产量随着我国对木薯需求量的增长而逐年增多。但目前对木薯渣的利用仍缺乏比较有效的方法,导致大量的木薯渣被直接丢弃于自然界中,这不仅对环境产生较大的污染,而且也造成了自然资源的浪费。因此,本实验本着绿色环保的原则,以实现木薯渣高值化利用,提高木薯渣与PBS塑料基体界面相容性为目的,利用废弃木薯渣和PBS为主要原料,4,4’-亚甲基双异氰酸苯酯（MDI）为改性剂,制备了可生物降解复合材料。利用FT-IR、接触角对木薯渣的改性结果进行表征分析,同时研究了复合材料改性前后的力学性能、热稳定性、吸水性、降解性以及拉伸断裂面的变化。（1）通过多组实验分析研究了复合材料的制备工艺条件,并综合复合材料的生产成本、材料的综合性能等方面考虑,确定木薯渣用量10%,颗粒尺寸60目,热压温度130℃,热压时间10 min,热压压力10 MPa。（2）浸泡24h后,纯PBS吸水率为0.48%,原木薯渣含量为10%的复合材料吸水率为1.31%;当木薯渣含量为30%时,其吸水量迅速增长至14%,接近纯PBS的29倍。MDI改性提高了木薯渣的疏水性,其表面接触角可维持在100°以上,此...
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 木薯渣
1.2 木薯渣的综合利用
1.2.1 用于生产动物饲料
1.2.2 用于造纸方面
1.2.3 作为植物栽培基质
1.2.4 用于发酵生产沼气
1.2.5 用于生产燃料乙醇
1.2.6 其他应用
1.3 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)
1.3.1 聚丁二酸丁二醇酯的简介
1.3.2 聚丁二酸丁二醇酯的性能与应用
1.4 天然植物纤维/可生物降解塑料生物质复合材料
1.4.1 生物质复合材料的特性
1.4.2 可降解生物质复合材料的研究进展
1.4.3 生物质复合材料的降解性能
1.5 研究目的与内容
第二章 木薯渣/PBS可生物降解复合材料制备工艺研究
2.1 前言
2.2 试剂与仪器
2.2.1 实验原料及试剂
2.2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 木薯渣化学成分测定
2.3.2 原材料的预处理
2.3.3 木薯渣/PBS复合材料的制备
2.4 测试与分析
2.4.1 复合材料力学性能的测试
2.4.2 热稳定性研究
2.4.3 差示扫描量热仪(DSC)
2.4.4 复合材料吸水性研究
2.4.5 复合材料的表面形态分析
2.5 结果分析与讨论
2.5.1 原材料的化学特性分析
2.5.2 复合材料力学性能的检测
2.5.3 木薯渣添加量对复合材料热稳定性的影响
2.5.4 复合材料吸水性能的检测
2.5.5 扫描电镜分析
2.6 本章小结
第三章 异氰酸酯改性木薯渣/PBS可生物降解复合材料的制备与性能研究
3.1 前言
3.2 实验药品与仪器
3.2.1 实验药品
3.2.2 实验仪器
3.3 实验方法
3.3.1 原材料的预处理
3.3.2 异氰酸酯改性木薯渣
3.3.3 改性木薯渣与PBS的混合
3.3.4 改性木薯渣/PBS可生物降解复合材料的制备
3.4 测试与分析
3.4.1 改性木薯渣的特性分析
3.4.2 复合材料的性能检测
3.4.3 复合材料的表面形态分析
3.5 结果与讨论
3.5.1 改性木薯渣特性分析
3.5.2 复合材料性能的检测
3.6 本章小结
第四章 木薯渣/PBS可生物降解复合材料的降解性研究
4.1 前言
4.2 实验药品与仪器
4.3 实验方法
4.3.1 改性木薯渣的制备
4.3.2 复合材料的制备
4.3.3 降解性测试
4.3.4 扫描电镜分析
4.3.5 热稳定性测定
4.4 结果与讨论
4.4.1 复合材料降解性能的研究
4.4.2 降解对复合材料表面形态的影响
4.4.3 降解对复合材料热稳定性的影响
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]三种天然纤维对PBS降解性能的影响[J]. 黄志良,余娜,吴俊,陶旗,刘廷国,钱立武. 塑料科技. 2017(12)
[2]不同工艺制备的乙醇燃料的经济性评估对比[J]. 胡瑞珏,李建立,苏海全. 内蒙古大学学报(自然科学版). 2017(04)
[3]椰壳纤维/PBS可降解复合材料的研究[J]. 迟丽萍,张婷婷,谭洪生. 上海化工. 2017(05)
[4]增容剂改善茶粉/聚乳酸生物质复合材料性能[J]. 龚新怀,辛梅华,李明春,袁宏兴,谢剑生. 农业工程学报. 2017(02)
[5]NaOH预处理对木薯渣厌氧发酵产沼气的影响[J]. 张军,徐浚洋,王敦球,周宸宇,任南琪. 桂林理工大学学报. 2016(04)
[6]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)
[7]木薯渣基生物质炭对水中Cd2+Cu2+的吸附行为研究[J]. 肖瑶,葛成军,张丽,李昉泽,岳林,俞花美. 农业环境科学学报. 2016(08)
[8]木薯渣复合基质在茄子育苗中的应用[J]. 郑子松,姜永平,李纲,刘晓宏. 江苏农业科学. 2016(03)
[9]世界及中国木薯生产概况[J]. 贾晶霞,李雷霞. 农业工程. 2015(05)
[10]剑麻纤维增强聚乳酸复合材料酶降解研究[J]. 姜爱菊,吴宏武. 中国塑料. 2015(05)
博士论文
[1]连续闪爆植物纤维对PBS复合材料的增强机理研究[D]. 陈福泉.华南理工大学 2013
[2]植物纤维/ABS木塑复合材料的制备、结构与性能研究[D]. 马丽.华南理工大学 2012
[3]木薯渣功能衍生物的合成、表征及助留助滤性能研究[D]. 陶正毅.华南理工大学 2012
[4]超滤处理高藻水过程中膜污染特性及控制研究[D]. 瞿芳术.哈尔滨工业大学 2012
硕士论文
[1]废纸/PETG木塑复合材料制备工艺与性能的研究[D]. 周雷.广西大学 2017
[2]基于蒸汽闪爆预处理的棉秆皮纤维及其PBS复合材料制备[D]. 夏胜娟.江南大学 2017
[3]聚乳酸复合材料降解性能及力学性能研究[D]. 张伟.大连理工大学 2014
[4]生物可降解苎麻/PBS复合材料的制备及性能研究[D]. 成攀娇.东华大学 2013
[5]小麦秸秆纤维及其复合材料的制备与性能研究[D]. 潘刚伟.江南大学 2012
[6]氨基硅油改性苎麻纤维/聚丙烯车用复合材料的研究[D]. 周海业.湖南大学 2011
[7]竹原纤维/PLA复合材料性能的研究[D]. 王溪繁.苏州大学 2009
本文编号：3708437
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 木薯渣
1.2 木薯渣的综合利用
1.2.1 用于生产动物饲料
1.2.2 用于造纸方面
1.2.3 作为植物栽培基质
1.2.4 用于发酵生产沼气
1.2.5 用于生产燃料乙醇
1.2.6 其他应用
1.3 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)
1.3.1 聚丁二酸丁二醇酯的简介
1.3.2 聚丁二酸丁二醇酯的性能与应用
1.4 天然植物纤维/可生物降解塑料生物质复合材料
1.4.1 生物质复合材料的特性
1.4.2 可降解生物质复合材料的研究进展
1.4.3 生物质复合材料的降解性能
1.5 研究目的与内容
第二章 木薯渣/PBS可生物降解复合材料制备工艺研究
2.1 前言
2.2 试剂与仪器
2.2.1 实验原料及试剂
2.2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 木薯渣化学成分测定
2.3.2 原材料的预处理
2.3.3 木薯渣/PBS复合材料的制备
2.4 测试与分析
2.4.1 复合材料力学性能的测试
2.4.2 热稳定性研究
2.4.3 差示扫描量热仪(DSC)
2.4.4 复合材料吸水性研究
2.4.5 复合材料的表面形态分析
2.5 结果分析与讨论
2.5.1 原材料的化学特性分析
2.5.2 复合材料力学性能的检测
2.5.3 木薯渣添加量对复合材料热稳定性的影响
2.5.4 复合材料吸水性能的检测
2.5.5 扫描电镜分析
2.6 本章小结
第三章 异氰酸酯改性木薯渣/PBS可生物降解复合材料的制备与性能研究
3.1 前言
3.2 实验药品与仪器
3.2.1 实验药品
3.2.2 实验仪器
3.3 实验方法
3.3.1 原材料的预处理
3.3.2 异氰酸酯改性木薯渣
3.3.3 改性木薯渣与PBS的混合
3.3.4 改性木薯渣/PBS可生物降解复合材料的制备
3.4 测试与分析
3.4.1 改性木薯渣的特性分析
3.4.2 复合材料的性能检测
3.4.3 复合材料的表面形态分析
3.5 结果与讨论
3.5.1 改性木薯渣特性分析
3.5.2 复合材料性能的检测
3.6 本章小结
第四章 木薯渣/PBS可生物降解复合材料的降解性研究
4.1 前言
4.2 实验药品与仪器
4.3 实验方法
4.3.1 改性木薯渣的制备
4.3.2 复合材料的制备
4.3.3 降解性测试
4.3.4 扫描电镜分析
4.3.5 热稳定性测定
4.4 结果与讨论
4.4.1 复合材料降解性能的研究
4.4.2 降解对复合材料表面形态的影响
4.4.3 降解对复合材料热稳定性的影响
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]三种天然纤维对PBS降解性能的影响[J]. 黄志良,余娜,吴俊,陶旗,刘廷国,钱立武. 塑料科技. 2017(12)
[2]不同工艺制备的乙醇燃料的经济性评估对比[J]. 胡瑞珏,李建立,苏海全. 内蒙古大学学报(自然科学版). 2017(04)
[3]椰壳纤维/PBS可降解复合材料的研究[J]. 迟丽萍,张婷婷,谭洪生. 上海化工. 2017(05)
[4]增容剂改善茶粉/聚乳酸生物质复合材料性能[J]. 龚新怀,辛梅华,李明春,袁宏兴,谢剑生. 农业工程学报. 2017(02)
[5]NaOH预处理对木薯渣厌氧发酵产沼气的影响[J]. 张军,徐浚洋,王敦球,周宸宇,任南琪. 桂林理工大学学报. 2016(04)
[6]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)
[7]木薯渣基生物质炭对水中Cd2+Cu2+的吸附行为研究[J]. 肖瑶,葛成军,张丽,李昉泽,岳林,俞花美. 农业环境科学学报. 2016(08)
[8]木薯渣复合基质在茄子育苗中的应用[J]. 郑子松,姜永平,李纲,刘晓宏. 江苏农业科学. 2016(03)
[9]世界及中国木薯生产概况[J]. 贾晶霞,李雷霞. 农业工程. 2015(05)
[10]剑麻纤维增强聚乳酸复合材料酶降解研究[J]. 姜爱菊,吴宏武. 中国塑料. 2015(05)
博士论文
[1]连续闪爆植物纤维对PBS复合材料的增强机理研究[D]. 陈福泉.华南理工大学 2013
[2]植物纤维/ABS木塑复合材料的制备、结构与性能研究[D]. 马丽.华南理工大学 2012
[3]木薯渣功能衍生物的合成、表征及助留助滤性能研究[D]. 陶正毅.华南理工大学 2012
[4]超滤处理高藻水过程中膜污染特性及控制研究[D]. 瞿芳术.哈尔滨工业大学 2012
硕士论文
[1]废纸/PETG木塑复合材料制备工艺与性能的研究[D]. 周雷.广西大学 2017
[2]基于蒸汽闪爆预处理的棉秆皮纤维及其PBS复合材料制备[D]. 夏胜娟.江南大学 2017
[3]聚乳酸复合材料降解性能及力学性能研究[D]. 张伟.大连理工大学 2014
[4]生物可降解苎麻/PBS复合材料的制备及性能研究[D]. 成攀娇.东华大学 2013
[5]小麦秸秆纤维及其复合材料的制备与性能研究[D]. 潘刚伟.江南大学 2012
[6]氨基硅油改性苎麻纤维/聚丙烯车用复合材料的研究[D]. 周海业.湖南大学 2011
[7]竹原纤维/PLA复合材料性能的研究[D]. 王溪繁.苏州大学 2009
本文编号：3708437
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