聚乳酸-竹顆粒-超微竹炭復(fù)合材料制備及改性研究.pdf

1、為改善聚乳酸(PLA)脆性大、成本高的應(yīng)用局限性，同時(shí)順應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的時(shí)代需求，在不損害PLA生物降解性的前提下，采用源于竹加工廢棄物的竹顆粒(BP)和超微竹炭(UFBC)對(duì)PLA共混改性，并引入聚乙二醇(PEG)對(duì)復(fù)合體系增塑。研究BP和UFBC添加量對(duì)PLA/BP復(fù)合材料力學(xué)性能、耐濕性、熔融流動(dòng)性和表面親水性的影響，表征熱特性和組分間的界面結(jié)合特征，確定合適質(zhì)量配比。探索PLA/BP/UFBC復(fù)合材料的界面結(jié)合機(jī)理及UFBC的作用

2、機(jī)理。通過(guò)斷裂面形貌表征和傅里葉紅外光譜分析，闡明PEG添加量對(duì)PLA基復(fù)合材料的增塑效果差異及機(jī)理，揭示復(fù)合材料組分間的作用機(jī)理。論文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)研究BP添加量對(duì)PLA/BP復(fù)合材料性能的影響。BP的加入降低了PLA的力學(xué)強(qiáng)度和韌性。在BP添加量為30％時(shí)，復(fù)合材料具有相對(duì)較好的拉伸、彎曲和抗沖擊性能。相比純PLA，復(fù)合材料的拉伸和彎曲模量都隨BP添加量的增大而增大。BP降低了PLA的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、冷結(jié)

3、晶溫度和熔融溫度，復(fù)合材料的結(jié)晶度增大。純PLA和PLA/BP復(fù)合材料的耐濕性都維持在較好水平。PLA/BP復(fù)合材料的熔融流動(dòng)性隨BP添加量增大而降低，超過(guò)30％BP的加入使復(fù)合材料流動(dòng)困難。BP增大了復(fù)合材料的表面親水性。
　　(2)將UFBC粒子引入PLA/BP復(fù)合材料制備三元復(fù)合材料，研究UFBC添加量對(duì)PLA/BP復(fù)合材料性能的影響。UFBC的加入降低了PLA/BP復(fù)合材料的拉伸和彎曲性能，3％UFBC的加入使復(fù)合材料沖擊

4、強(qiáng)度提高了10％。UFBC添加量超過(guò)3％時(shí)，力學(xué)性能大幅下降。UFBC對(duì)PLA/BP復(fù)合材料的耐濕性影響較小，吸濕率呈小幅度波動(dòng)。PLA/BP復(fù)合材料流動(dòng)性隨UFBC添加量的增大而增大，添加量達(dá)3％時(shí)，熔融流動(dòng)指數(shù)顯著提高，此后增幅較小。UFBC的加入增大了復(fù)合材料表面的水接觸角，材料表面親水性顯著降低。
　　(3)用PEG對(duì)復(fù)合體系增塑，研究不同PEG添加量對(duì)PLA/BP/UFBC復(fù)合材料的增塑效果。PEG降低了PLA/BP/U