聚乳酸/纤维素纳米晶复合材料的制备及性能研究

发布时间：2024-05-11 05:05

　　聚乳酸(PLA)由于其良好的物理化学性能以及出色的生物相容性和生物可降解性,得到了人们的广泛关注。因其优异的机械性能,可广泛用于包装,塑料餐具,建筑和汽车等领域,有望成为传统的石油基高分子聚合物的取代品。然而PLA的大规模的商品化应用却受到了它固有缺点的限制,例如,结晶速率低以及韧性差。在使用过程中,较低的结晶速率导致材料出现不可避免的机械性能的损失,而较差的韧性极大的限制了PLA的使用范围。纳米纤维素在自然界中能够被生物降解,具有良好的生物相容性,卓越的机械性能以及较低的成本等优点,可以作为纳米填料改善PLA固有的缺点。本文通过对纤维素纳米晶(CNCs)的表面改性,制备了接枝有不同光学性能聚乳酸链段的纤维素纳米晶(CNCs-PLLA和CNCs-PDLA)和接枝有柔性链段的纤维素纳米晶(CNCs-PCLLA-PDLA),将其应用于商品化PLA的改性,制备聚乳酸基纳米复合材料,并对复合材料的性能进行了研究。接枝有聚乳酸链段的纤维素纳米晶:通过CNCs与L-乳酸或D-乳酸的熔融原位聚合制备而成。所得到的纳米填料与商品化PLA共混,制备聚乳酸基复合材料。通过差示扫描量热分析(DSC)、热台偏...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.6植物体的结构示意图

纳米纤维素/聚乳酸复合材料的制备、结构及性能研究10然纤维素晶型是I型的，而I型纤维素中又包括了Iα和Iβ两种不同晶型，其中Iα是三斜晶胞，其结构处于亚稳态，不稳定；Iβ是单斜晶胞模型，构型稳定。因此，Iα的构型能转变成Iβ的构型。对于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V型纤维素，它们均为“人造纤维”....

图1.1.乳酸的立体异构Figure1.1.Stereoisomerizationoflacticacid

聚乳酸/纤维素纳米晶复合材料的制备及性能研究2通过化学合成得到的乳酸通常情况下为外消旋混合物（50％D和50％L）。另一方面，发酵过程非常特殊，最终产物绝大多数为一种特定的立体异构体，即由99.5％的L-乳酸和0.5％的D-乳酸组成[2]。目前，市售聚乳酸的原料绝大多数来自于一些....

图1.2.乳酸通过开环聚合法制备聚乳酸Figure1.2.PreparationofPLAbyringopeningpolymerization

聚乳酸/纤维素纳米晶复合材料的制备及性能研究3度上限制了聚乳酸大规模的商品化应用。图1.2.乳酸通过开环聚合法制备聚乳酸Figure1.2.PreparationofPLAbyringopeningpolymerization对于直接缩聚法来说，主要是通过对乳酸分子的加热，使其分....

图1.3.乳酸通过直接缩聚法制备聚乳酸Figure1.3.PreparationofPLAbydirectpolycondensation

掷肫魍阉?2h，之后在130℃共沸除水，最终产物的相对分子量达到30万。Luo[4]采用的固相熔融缩聚法，并将合成的聚乳酸用于组织工程的支架，所得产物分子量为10万左右。东华大学徐红等[5]首先进行了L-乳酸和少量己二酸的缩聚反应，制备了羧基封端的聚（L-乳酸）预聚物，然后以环氧....

本文编号：3969564