二恶唑啉改性剑麻纤维增强聚乳酸复合材料的制备及性能研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qingjietianjiao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着环境污染以及能源匮乏问题日益严重,传统纤维增强石油基树脂复合材料的弊端越来越明显,开发可生物降解的复合材料便成了科研人员的研究热点。剑麻纤维(SF)具有成本低、比强度高、可再生及可生物降解等优点;聚乳酸(PLA)同样具有可再生以及可生物降解的优势,并且其原料来源广泛,但由于成本高、脆性大,其应用范围受限。以剑麻纤维增强PLA制备完全可生物降解的复合材料,不仅能够提升PLA的综合性能、降低其成本从而扩大其使用范围,对于缓解环境污染、促进经济的可持续发展也具有重大意义。基于对未处理剑麻纤维(USF)与PLA基体极性相反,界面粘结性差的考虑,本文以反应加工为技术手段,在复合材料混炼加工过程中引入与羟基、羧基反应活性较高的双官能度反应单体二恶唑啉(BO),通过BO的反应桥联作用,将PLA连接在植物纤维表面,在复合材料加工制备过程中完成对纤维的化学改性并改善其与PLA的界面性能;并且BO作为扩链剂,能够通过连接不同的PLA分子链,提高复合材料的分子量,进而提升其综合性能。通过与USF对比,本文研究了碱处理剑麻纤维(ASF)和二恶唑啉改性剑麻纤维(BO-ASF)在改性后化学组分、热稳定性以及微观形貌的变化;制备未处理剑麻纤维增强聚乳酸(PLA/USFs)、碱处理剑麻纤维增强聚乳酸(PLA/ASFs)以及二恶唑啉改性剑麻纤维增强聚乳酸(PLA/BO/ASFs)三种复合材料,并与纯PLA对比,研究复合材料在改性前后热性能、结晶性能、力学性能及流变性能的差异,最后采用凝胶渗透色谱仪(GPC)研究了碱处理前后复合材料分子量的变化以及BO含量对PLA/BO/ASFs分子量的影响。研究结果表明:碱处理过后,纤维发生原纤化,直径变小,表面变得粗糙,热稳定性提高。BO改性之后,部分纤维表面成功接枝上了PLA分子链,纤维原纤化程度变大,热稳定性较ASF有小幅下降,但仍好于USF。同时发现BO含量对纤维的热稳定性没有明显影响。PLA/USFs和PLA/ASFs的拉伸模量、弯曲模量和冲击强度较纯PLA有所提高,其它力学性能较纯PLA下降明显。总的来说,同等纤维含量下PLA/BO/ASFs的力学性能与界面粘结性最好,PLA/ASFs次之,PLA/USFs最差。PLA/USFs和PLA/ASFs的热稳定性较纯PLA有所降低,PLA/BO/ASFs的热稳定性随BO含量的增加总体上呈现先增加后下降的趋势。纤维的加入提高了复合材料的结晶能力,结晶度大幅增加。BO的加入提高了PLA/BO/ASFs的冷结晶温度,降低了PLA/BO/ASFs的结晶完善程度和结晶度。随着纤维含量的提高,PLA/ASFs和PLA/BO/ASFs的冷结晶温度逐渐降低,结晶完善程度和结晶度逐渐提高。BO的加入使得PLA/BO/ASFs粘弹性上升、流动性下降,PLA/BO/ASFs的复数黏度、储能模量和损耗模量均随着BO的增多先提高后降低。纤维的加入导致复合材料出现降解,PLA/ASFs较PLA/USFs降解更明显;加入BO之后,PLA/BO/ASFs的分子量随BO含量的提升先提高后降低,但整体高于PLA/ASFs。
其他文献
<正>随着人类文明的不断发展进步,图形从原始社会用于祭祀、祈福、记事的简单形式发展到今天成为人类传递信息的主要视觉语言,在历史的长河中展现着它独特的文化气息和艺术魅
利用Luminary Micro Stellaris系列LM3S301微控制器的同步串行接口(SSI)技术,LED数码管显示器段选码与位选码全部由74HC595串行输入移位寄存器控制,设计了一种只需3根信号线
鸭疫里默氏菌(Riemerella anatipestifer, RA)为革兰氏阴性、短杆菌,是鸭、鹅、火鸡等禽类传染性浆膜炎(infectious serocitis, IS)的病原,存在至少21种血清型。类似于RA菌落
理性是人类交往追求的理想境界,批判性思维是人们通往理性的桥梁,论证则是实现批判性思维的重要途径。与论证分析和评价紧密相关的是“符号三维度”,即:语形维度、语义维度和
小微企业是中小企业中一个更特殊的群体,面临的融资约束更为严重。从小微企业融资约束的现状、特殊表现形式以及从金融结构视角对小微企业融资约束进行合理解释,如何优化我国
<正> 对伊朗当代外交政策的任何探讨都必须从导致前独裁政权的跨台和1979年伊斯兰革命的重大事件开始。显然,关于这些事件的动因和结果的详尽阐述。已超出了我们已经限定的有
研究AT89S51单片机并行I/O端口的扩展方法。以AT89S51为核心设计单片机最小系统。在此基础上以Intel8155为主要器件设计系统电路。给出硬件电路图和软件流程图,并讨论调试过
<正>有机物同分异构体数目的确定及特定同分异构体的书写,是历年高考必考知识,也是中学化学的一个难点。同学们若随机书写,很容易造成漏写或重写。防止这类问题的出现,关键是
目的建立岷县当归50种禁限用农药残留的液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)检测方法,掌握其禁限用农药残留情况,为保障岷县当归品质提供依据。方法以50种禁限用农药标准品为混合对
<正>一、传统年画的艺术特点年画是我国特有的一种艺术形式,其历史悠久,宋代已有手绘或木刻的节令画,可算作年画的雏形。至明时,年画正式独立。《辞海》中年画的定义为:中国