淀粉/植物纤维复合材料配伍快速设计研究

发布时间：2023-06-10 14:33

　　塑料曾被誉为是二十世纪最伟大的发明之一,引领整个时代飞速发展的同时,也给全球带来了难以忽视和修复的污染问题,严重制约了生态环境的可持续发展。为了缓解石油基塑料引起的环境问题,以淀粉、植物纤维为主要原材料,通过模压发泡技术制备了可降解的生物基缓冲包装材料,即淀粉/植物纤维复合材料,具备一定力学性能和缓冲性能。但是仍然面临着阻燃性不足、定向研发周期长,难以市场化的难题。因此为了解决上述难题,目前已经开展了以下主要研究:探究淀粉/植物纤维复合材料配伍中阻燃剂的合理比重,缓解该生物基复合材料阻燃性不足的问题,进而提高复合材料的综合性能。本文通过模压发泡技术制备了添加不同含量氢氧化镁阻燃剂(0%,5%,10%,15%)的复合材料,分别命名为TF-MH0,TF-MH5,TF-MH10,TF-MH15。通过热稳定性分析、阻燃性分析、氧指数分析以及静态压缩等宏观分析方法,探究了氢氧化镁对该复合材料热稳定性、阻燃性以及力学性能的影响。并结合微观分析手段如红外光谱分析、扫描电镜分析和X射线衍射分析,揭示了内部影响机理。宏观研究结果发现,氢氧化镁比例在0%至15%范围内,淀粉/植物纤维复合材料最大热降解速率...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题的背景和意义
    1.2 淀粉/植物纤维复合材料的研究现状及存在问题
        1.2.1 淀粉/植物纤维复合材料的预处理研究
        1.2.2 淀粉/植物纤维复合材料配伍研究方法现状
    1.3 课题的来源
    1.4 论文的研究内容及框架
第2章 面向淀粉/植物纤维复合材料阻燃性的配伍探究
    2.1 试验材料和仪器设备
    2.2 试验设计和材料制备方法
        2.2.1 淀粉改性和植物纤维预处理
        2.2.2 淀粉/植物纤维复合材料成型
    2.3 淀粉/植物纤维复合材料的性能表征
        2.3.1 淀粉/植物纤维复合材料热重分析
        2.3.2 淀粉/植物纤维复合材料水平燃烧试验和氧指数分析
        2.3.3 淀粉/植物纤维复合材料力学性能测试
        2.3.4 淀粉/植物纤维复合材料微观表征
    2.4 试验结果与分析
        2.4.1 热重分析
        2.4.2 燃烧试验分析
        2.4.3 力学性能测试结果分析
        2.4.4 淀粉/植物纤维复合材料性能变化的机理分析
    2.5 本章小结
第3章 基于配伍的淀粉/植物纤维复合材料性能预测模型建立
    3.1 基于配方均匀试验设计的样本制备
        3.1.1 配方均匀试验设计
        3.1.2 样本空间构建
    3.2 淀粉/植物纤维复合材料性能预测模型的建立
        3.2.1 数据处理及建模方法
        3.2.2 淀粉/植物纤维复合材料密度预测模型的建立与分析
        3.2.3 淀粉/植物纤维复合材料拉伸强度预测模型的建立与分析
        3.2.4 淀粉/植物纤维复合材料最大缓冲效率预测模型的建立与分析
    3.3 淀粉/植物纤维复合材料性能预测模型的应用
    3.4 本章小结
第4章 淀粉/植物纤维复合材料配伍的快速设计系统
    4.1 软件开发平台简介
    4.2 快速设计系统介绍
        4.2.1 系统目的及功能
        4.2.2 系统界面的设计
    4.3 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
攻读学位期间发表学术论文、参与科研项目情况
致谢
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3833035