论文部分内容阅读
聚乳酸(PLA)是一种可生物降解的热塑性脂肪族半结晶聚酯,由可再生资源如玉米淀粉,木薯根和甜菜糖等合成。PLA表现出类似于聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯等一些石油基热塑性塑料的强度性能;因此,它被开发成传统石油基聚合物的潜在替代品。此外,PLA其加工方法简单且便捷,如挤出,注塑,热成型和压缩成型。因此,PLA被应用于包装,生物医学,工业车辆内部和工程应用。然而,PLA的几个缺点,如低冲击强度和高价格,限制了它的广泛应用。为了克服这些限制,PLA通常用相容的改性剂、添加剂或填料改性。最近,纳米填料增强聚合物的复合材料已经引起了学术界和工业界的研究人员的兴趣。这些纳米复合材料通过将具有几纳米量级的填料分散到聚合物基质中来制备。将纳米粒子结合到聚合物中形成大量的界面并增强填料和聚合物基体之间的分子间相互作用。本文通过使用不同偶联剂改性纳米碳化硅(SiC),经过溶液共混法制备PLA基复合材料,并对纳米颗粒和复合材料的热稳定性、断裂韧性、力学性能和形态学进行研究。本论文研究工作总结为以下两方面:硅烷偶联剂处理SiC增韧PLA的研究结果:随着硅烷偶联剂表面修饰SiC加入,复合材料的的热稳定性与纯PLA相比略微降低。PLA/S-SiC复合材料的断裂韧性和冲击强度相较于纯PLA有明显提高,分别提高18%和56%。随着改性SiC加入,复合材料的弯曲强度和弯曲模量都呈先增大后保持在稳定水平。SEM图片表明PLA/SiC和PLA/S-SiC复合材料的冲击断面较纯PLA有更粗糙不平的冲击断裂面。钛酸酯偶联剂处理SiC增韧PLA的研究结果:随着钛酸酯偶联剂表面修饰SiC加入,复合材料的热稳定性与纯PLA相比略微降低。与纯PLA相比,PLA/SiC复合材料的断裂韧性和冲击强度相较于纯PLA有明显提高,分别提高52%和68%。随着改性SiC加入,复合材料的弯曲强度和弯曲模量都呈先增大后保持在稳定水平。SEM图片表明PLA/SiC和PLA/T-SiC复合材料的冲击断面较纯PLA有更粗糙不平的冲击断裂面。