论文部分内容阅读
近年来,随着全球石化资源减少和塑料等废弃物带来的“白色污染”日益严重,使可再生和可降解材料受到了人们越来越多的关注。聚丁二酸丁二醇酯(PBS)具有良好的力学性能、生物降解性能和加工性能,是一种生物降解塑料研究的热点材料；但其价格较高,制品较柔软,无法满足某些产品的刚性要求,应用范围受到了较大的限制。在我国,麦秸粉资源十分丰富,并且价廉易得、可再生和可降解,因此用麦秸粉填充PBS材料,既可以降低成本,又不影响其降解性能。本论文通过熔融挤出法制备了麦秸粉/PBS复合材料,研究了麦秸粉改性、PBS改性和增韧体对复合材料力学性能、热学性能和界面相容性的影响,具体包括以下几个方面的内容：1.利用熔融挤出法制备了一系列麦秸粉/PBS复合材料,研究了麦秸粉含量对复合材料性能的影响。结果表明：随着麦秸粉含量的增加,复合材料的弯曲性能和热变形温度都得到了提高,当麦秸粉含量为20wt%时,弯曲强度和弯曲弹性模量分别提高了58.5%和234.2%,热变形温度提高了约10℃,但复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度均出现下降趋势；麦秸粉和PBS基体之间的相容性较差,出现了脆性断裂；在土埋条件下,与纯PBS相比,麦秸粉/PBS复合材料的降解速率显著提高。2.研究了硅烷偶联剂改性对麦秸粉/PBS复合材料性能的影响。随着偶联剂KH550用量的增加,复合材料的拉伸强度和弯曲强度先上升后下降,当KH550用量为2wt%时,拉伸强度和弯曲强度分别提高了12%和10.2%；偶联剂处理提高了麦秸粉和PBS之间的相容性。3.考察了辐射改性对麦秸粉/PBS复合材料性能的影响。随着辐射剂量的增加,复合材料的拉伸强度和弯曲强度先增加后趋于稳定,当TAIC含量为2wt%、辐射剂量为30kGy时,拉伸强度和弯曲强度分别提高了26%和39.8%；冲击强度先升高后降低,而断裂伸长率则不断降低。辐射改性使复合材料的热变形温度上升了6℃,提高了麦秸粉和PBS之间的界面粘结性。4.研究了聚(己二酸丁二醇酯-co-对苯二甲酸丁二醇酯)共聚酯(PBAT)对麦秸粉/PBS复合材料性能的影响。SEM观察显示复合材料的冲击断面上出现大量因吸收冲击能量而形成的微纤,表明PBAT和PBS的相容性较好；当PBAT含量为30wt%时,复合材料的断裂伸长率和冲击强度分别提高了57.8%和19.7%,说明PBAT对复合材料有较好的增韧作用；但是PBAT的加入使复合材料的拉伸强度、弯曲性能和热变形温度均出现下降趋势。辐射改性提高了麦秸粉/PBS/PBAT复合材料的力学性能和高温分解速率,并使其热变形温度提高了约11℃。