木粉-聚乳酸復(fù)合材料的制備及性能表征.pdf

1、隨著現(xiàn)代化的不斷深入，環(huán)境不斷地惡化和能源日益短缺的問題不斷惡化，因此，利用可再生的天然資源材料開發(fā)出新型的復(fù)合材料成為材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。由于聚乳酸(PLA)是一種無毒、無刺激性，具有良好生物相容性和生物降解性的合成高分子材料，最終可分解為二氧化碳和水，對生物體有很好的相容性，無毒害作用，并擁有優(yōu)異的力學(xué)性能及良好的加工性能。木粉/聚乳酸復(fù)合材料具備較好的工業(yè)化條件及競爭力，有望在聚合物/天然植物纖維復(fù)合材料的領(lǐng)域獲得應(yīng)用。因此本

2、文以楊木粉與聚乳酸為原料制備木粉/聚乳酸復(fù)合材料，初步研究了木粉處理、木粉用量對復(fù)合材料性能的影響，為進(jìn)一步深入的研究提供基礎(chǔ)。
　　論文主要通過木粉和聚乳酸共融擠出制備木粉/聚乳酸復(fù)合材料，找到木粉/聚乳酸復(fù)合材料的最佳制備工藝，優(yōu)化復(fù)合材料的制備配方，系統(tǒng)研究相容劑種類、相容劑用量、馬來酸酐還有偶聯(lián)劑對木粉/聚乳酸相容性的影響，并通過XRD、SEM、DSC、TGA、流變和力學(xué)測試等手段對木粉/聚乳酸性能進(jìn)行表征。
　　(

3、1)討論木粉的目數(shù)和木粉的比例對復(fù)合材料性能的影響。結(jié)果表明當(dāng)木粉的目數(shù)為40-60目，復(fù)合材料的力學(xué)性能達(dá)到最佳。斷裂伸長率在100-120目時明顯下降，吸水率的隨著目數(shù)的增大呈先增大后減小的趨勢，在40-60目時最小。當(dāng)改變木粉的比例時，結(jié)果表明，木粉和聚乳酸的比例為3∶7時，復(fù)合材料的力學(xué)最佳，斷裂伸長率和吸水率都隨著木粉和聚乳酸的比例的增加而增加。
　　(2)以甘油，乙二醇和聚乙二醇400為相容劑，改善復(fù)合材料中木粉與聚乳

4、酸的相容性。結(jié)果表明，相容劑選用甘油時，木粉和聚乳酸的相容性較好，得到的復(fù)合材料的性能較好。使用不同用量的甘油作為相容劑加入到木粉/聚乳酸復(fù)合材料中，結(jié)果表明:當(dāng)甘油的用量為6％時，木粉和聚乳酸的相容性最佳，復(fù)合材料的力學(xué)性能最佳，熱穩(wěn)定性和斷裂伸長率也優(yōu)于乙二醇和聚乙二醇。
　　(3)加入馬來酸酐，通過馬來酸酐接枝聚乳酸，使得木粉和聚乳酸有更好的相容性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，馬來酸酐的加入可以明顯改變復(fù)合材料的性能。當(dāng)馬來酸酐用量為1％

5、時，復(fù)合材料的力學(xué)性能、斷裂伸長率和吸水率達(dá)到最佳，繼續(xù)加大馬來酸酐的用量，復(fù)合材料的性能沒有明顯的變化。
　　(4)在木粉/聚乳酸復(fù)合材料中加入硅烷偶聯(lián)劑以改善復(fù)合材料的性能。分別加入KH-550、KH-560和KH-570，結(jié)果表明，加入KH-550的復(fù)合材料的性能要優(yōu)于KH-560和KH-570。使用KH-550，改變KH-550的用量，討論復(fù)合材料的性能變化。結(jié)果表明，當(dāng)KH-550的用量為1.5％時，復(fù)合材料的力學(xué)性能最