聚乳酸/纳米纤维素复合材料的制备与性能研究

发布时间：2023-04-25 01:56

　　聚乳酸(PLA)具有优良的生物相容性、可吸收性、可再生、无毒无刺激、可完全降解等优点,在建筑、交通运输、包装和电子电器领域应用广泛,是一种最具前景的生物质高分子材料。但是PLA脆性大、结晶度低、结晶速率慢、耐热性差,限制其进一步应用。纳米纤维素来源于天然生物质资源,拥有高力学强度、高比表面积、高长径比,适合作为聚合物增强材料。用纳米纤维素增强聚乳酸,可以提高聚乳酸的强度和模量,同时加快聚乳酸的结晶速率。但是纳米纤维素制备过程中,处理工艺复杂,需要大量化学药品,阻碍了绿色化学的发展,而且纤维素表面有大量羟基,纤维素之间容易形成氢键相互作用,不易分散在疏水性的PLA基体中。为了发展绿色化学工艺并提高植物纤维和聚乳酸之间的相容性,本文用水热处理法来处理杂交狼尾草原料,探讨了水热处理工艺条件,并制备出纳米纤维素,考察了不同处理阶段植物纤维的性能,最后将制得的不同植物纤维同聚乳酸混合,通过混炼法和热压成型制备出聚乳酸植物纤维复合材料,考察了它们的力学性能、耐热性、结晶性等性能。首先选用南京农科院培育的能源植物杂交狼尾草作为原料,通过绿色工艺水热法处理,考察了水热处理温度(170¹

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 聚乳酸概述
        1.2.1 聚乳酸的结构
        1.2.2 聚乳酸的性能
        1.2.3 聚乳酸的共混改性
    1.3 纤维素概述
        1.3.1 纤维素的结构
        1.3.2 纳米纤维素
        1.3.3 纳米纤维素晶须
        1.3.4 纳米纤维素的制备
        1.3.5 纳米纤维素的改性
    1.4 聚乳酸/纳米纤维素复合材料的研究进展
    1.5 本课题研究目的和内容
        1.5.1 研究目的和意义
        1.5.2 研究内容
第二章 水热预处理对杂交狼尾草固体残余物结构和性能的影响
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 实验内容方法
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 水热处理温度对植物原料组成成分的影响
        2.3.2 水热处理温度对固体残余物化学结构的影响
        2.3.3 水热处理温度对固体残余物形貌的影响
        2.3.4 水热处理温度对固体残余物热性能的影响
        2.3.5 水热处理温度对固体残余物结晶性的影响
    2.4 本章小结
第三章 纳米纤维素的制备与表征
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 实验步骤和方法
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 不同处理阶段植物纤维的形貌分析
        3.3.2 不同处理阶段植物纤维的红外图谱分析
        3.3.3 不同处理阶段植物纤维的物相分析
        3.3.4 不同处理阶段植物纤维的热失重分析
    3.4 本章小结
第四章 聚乳酸/纳米纤维素复合材料的制备与表征
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 实验内容和方法
        4.2.4 复合材料表征方法
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 不同增强体复合材料的力学性能分析
        4.3.2 不同增强体复合材料的形貌分析
        4.3.3 不同增强体复合材料的红外光谱分析
        4.3.4 不同增强体复合材料的物相分析
        4.3.5 不同增强体复合材料的DSC分析
        4.3.6 不同增强体复合材料的热失重分析
    4.4 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
致谢
在读学位期间发表的论文



本文编号：3800470