改性聚乳酸复合材料的制备及性能研究

发布时间：2023-10-21 11:51

　　进入21世纪以来,以聚乳酸为代表的生物质新材料产业迎来快速发展,极大程度上减少了人类对石油等不可再生资源的依赖。聚乳酸(PLA)是高分子材料,主要是小分子乳酸经过聚合形成,因其良好的生物相容性和可降解性,满足人们追求自然、绿色和环保的要求。但由于聚乳酸结晶速率较慢、抗热变形性差、硬而脆和成本高等缺点限制了其实际应用,因此改善聚乳酸的结晶行为、耐热性以及力学性能成为一项重要的研究课题。研究以PLA为基体,液晶离聚物(LCI)插层蒙脱土纳米杂化材料(LCI-MMT)为增强增韧剂制备LCI-MMT/PLA复合材料,并对其性能进行表征。通过X射线衍射和差式扫描量热分析得出LCI-MMT/PLA的结晶速率增大,结晶度提高,结晶颗粒变大;通过热重分析得出LCI-MMT提高了复合材料热稳定性;通过力学性能测试、扫描电镜以及亲水性分析得出LCI-MMT提高复合材料的力学性能和亲水性。在LCI-MMT中LCI含量为1.96%时,复合材料具有良好的结晶行为、耐热性和力学性能。此时,LCI-MMT/PLA复合材料的结晶度为70.11%,比MMT/PLA的结晶度提高了58.12%;初始分解温度为344℃,比M...

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 聚乳酸简介
        1.2.1 聚乳酸的结构与性质
        1.2.2 聚乳酸的合成
    1.3 聚乳酸材料改性国内外研究现状
        1.3.1 共聚改性
        1.3.2 共混改性
        1.3.3 交联改性
        1.3.4 复合改性
    1.4 层状硅酸盐纳米杂化材料
    1.5 结晶机理研究
    1.6 课题研究的目的与意义
第2章 实验部分
    2.1 实验药品与仪器
    2.2 复合材料制备工艺
        2.2.1 LCI-MMT/PLA复合材料体系的制备
        2.2.2 PLA/PP共混材料体系的制备
        2.2.3 PP/PLA共混材料体系的制备
    2.3 性能测试与表征
        2.3.1 红外光谱测试分析(FTIR)
        2.3.2 X-射线衍射分析(XRD)
        2.3.3 差示扫描量热分析(DSC)
        2.3.4 热失重分析(TGA)
        2.3.5 力学性能测试
        2.3.6 扫描电镜分析(SEM)
        2.3.7 偏光显微镜分析(POM)
        2.3.8 接触角测试
第3章 结果与讨论
    3.1 LCI-MMT中LCI含量对PLA结构和性能的影响
        3.1.1 LCI-MMT纳米杂化材料性能表征
        3.1.2 LCI-MMT/PLA复合材料结晶行为分析
        3.1.3 LCI-MMT/PLA复合材料热性能分析
        3.1.4 LCI-MMT/PLA复合材料力学性能分析
        3.1.5 LCI-MMT/PLA复合材料微观形貌分析
        3.1.6 LCI-MMT/PLA复合材料亲水性分析
        3.1.7 LCI-MMT/PLA复合材料结晶动力学分析
        3.1.8 小结
    3.2 PEG含量对PLA/PP共混材料结构与性能的影响
        3.2.1 PLA/PP共混材料结晶行为分析
        3.2.2 PLA/PP共混材料热性能分析
        3.2.3 PLA/PP共混材料力学性能分析
        3.2.4 PLA/PP共混材料微观形貌分析
        3.2.5 PLA/PP共混材料亲水性分析
        3.2.6 小结
    3.3 PP/PLA比例对共混材料结构和性能的影响
        3.3.1 PP/PLA共混材料结晶行为分析
        3.3.2 PP/PLA共混材料热性能分析
        3.3.3 PP/PLA共混材料力学性能分析
        3.3.4 PP/PLA共混材料微观形貌分析
        3.3.5 PP/PLA共混材料亲水性分析
        3.3.6 小结
第4章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3855777