聚乳酸/玻璃纖維復合材料性能及發(fā)泡行為研究
發(fā)布時間:2020-12-05 04:52
聚乳酸(Polylacticacid,PLA)作為典型的生物可降解材料,具有生物相容性好、機械加工成型性好、透明度高、環(huán)境友好等優(yōu)點,在服裝、醫(yī)藥、包裝、日常生活用品等領域具有廣泛的應用。但是,PLA存在沖擊韌性低、耐熱性差、熱穩(wěn)定性差、結(jié)晶速率慢等缺點,嚴重制約著其進一步應用。此外,PLA合成過程比較復雜,從而造成其生產(chǎn)成本較高。為降低PLA制件的生產(chǎn)成本,PLA泡沫塑料應運而生。然而PLA自身熔體強度低,使得其難于進行發(fā)泡成型加工,特別是難于制得發(fā)泡倍率高且泡孔結(jié)構(gòu)好的發(fā)泡樣品。因此為改善PLA的性能及其發(fā)泡行為,有必要對PLA基體進行改性。玻璃纖維(Glass Fiber,GF)具有機械強度高、耐熱性好、電絕緣性好、價格低廉等優(yōu)點,被廣泛用作聚合物增強改性材料。為此,本文針對PLA基體存在的不足,以GF作為填充材料,對PLA進行了復合改性,重點研究PLA/GF復合材料的性能及其發(fā)泡行為。首先,本文制備了質(zhì)量比分別為95/5、90/10、85/15、80/20的PLA/GF復合材料,利用掃描電鏡觀察分析了該復合材料的結(jié)構(gòu),并且對該復合材料的幾個重要性能指標,如力學性能、熱機械性能、...
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 聚乳酸簡介
1.1.1 聚乳酸的合成與制備
1.1.2 聚乳酸的結(jié)構(gòu)與性能
1.2 聚乳酸結(jié)晶行為
1.3 聚乳酸/纖維復合改性研究進展
1.4 聚乳酸/纖維復合材料微孔發(fā)泡工藝研究進展
2發(fā)泡技術"> 1.4.1 超臨界CO2發(fā)泡技術
1.4.2 微孔發(fā)泡材料成型過程
1.4.3 微孔發(fā)泡成型方法
1.4.4 聚乳酸/纖維發(fā)泡材料研究進展
1.5 課題研究意義及主要內(nèi)容
1.5.1 研究意義
1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 聚乳酸/玻璃纖維復合材料的制備及性能研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗原料與設備
2.2.2 試樣制備
2.2.3 性能測試與表征
2.3 結(jié)果討論與分析
2.3.1 PLA/GF復合材料力學性能分析
2.3.2 PLA/GF復合材料斷面微觀形貌分析
2.3.3 PLA/GF復合材料動態(tài)熱力學分析
2.3.4 PLA/GF復合材料熱穩(wěn)定性分析
2.3.5 PLA/GF復合材料耐熱性分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 退火工藝對聚乳酸/玻璃纖維復合材料結(jié)晶性能及力學性能影響研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料與設備
3.2.2 試樣制備
3.2.3 性能測試與表征
3.3 結(jié)果討論與分析
3.3.1 退火前復合材料結(jié)晶度分析
3.3.2 不同退火工藝下PLA/GF復合材料結(jié)晶性能及力學性能分析
3.4 小結(jié)
第四章 聚乳酸/玻璃纖維復合材料發(fā)泡行為研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗原料
4.2.2 實驗設備
4.2.3 高壓釜發(fā)泡過程
4.2.4 實驗測試與表征
4.3 結(jié)果討論
4.3.1 熔體強度分析
4.3.2 流變性能分析
4.3.3 泡孔結(jié)構(gòu)分析
4.4 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻
致謝
學位論文評閱及答辯情況表
【參考文獻】:
期刊論文
[1]改性納米SiO2填充PLA/PBAT復合體系結(jié)晶與流變性能研究[J]. 周志斌,劉躍軍. 高;瘜W工程學報. 2016(06)
[2]模腔溫度對注塑微孔發(fā)泡POM蓋板泡孔結(jié)構(gòu)和表面質(zhì)量的影響[J]. 黃漢雄,楊杏,肖成龍. 高分子學報. 2016(07)
[3]竹纖維質(zhì)量分數(shù)對竹纖維增強聚乳酸復合材料性能影響[J]. 李新功,凌啟飛,吳義強. 功能材料. 2013(21)
[4]界面改性對竹纖維增強聚乳酸復合材料性能的影響[J]. 李新功,鄭霞,吳義強,凌啟飛. 中國塑料. 2013(06)
[5]微孔發(fā)泡聚乳酸/木纖維復合材料的泡孔結(jié)構(gòu)[J]. 李少軍,黃漢雄,許琳瓊. 化工學報. 2013(11)
[6]植物纖維含量對聚乳酸/玉米秸稈纖維發(fā)泡材料(PFFM)性能的影響研究[J]. 王瑜,張萍,高德,王炳濤. 化工新型材料. 2012(06)
[7]漢麻纖維/聚乳酸混煉流變性能的影響研究[J]. 王玉,陳立成,陳美玉,來侃. 西安工程大學學報. 2010(06)
[8]短碳纖維增強聚乳酸的制備與性能研究[J]. 劉濤,余雪江,余鳳湄,趙秀麗,王建華. 化工新型材料. 2010(09)
[9]木質(zhì)素在合成聚氨酯中的應用[J]. 楊曉慧,周永紅,郭曉昕. 林產(chǎn)化學與工業(yè). 2010(03)
[10]GF增強PLA復合材料的界面設計及性能研究[J]. 盧仁杰,韓冰,李錦春. 工程塑料應用. 2010(04)
博士論文
[1]快速熱循環(huán)注塑材料PC/ABS與PP的物理改性及其性能研究[D]. 王偉華.山東大學 2015
[2]劍麻纖維增強聚乳酸復合材料的制備及性能研究[D]. 姜愛菊.華南理工大學 2012
碩士論文
[1]成核劑和退火對聚乳酸結(jié)晶及耐熱性能的影響[D]. 劉愛平.湘潭大學 2015
[2]TMC-306/PLA體系的結(jié)晶行為[D]. 杜巖.鄭州大學 2013
[3]漢麻/聚乳酸全降解復合材料的制備和性能研究[D]. 梁曉斌.大連理工大學 2010
[4]玻璃纖維增強聚丙烯/木粉發(fā)泡復合材料的結(jié)構(gòu)和性能研究[D]. 楊曉雄.蘇州大學 2006
本文編號:2898910
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 聚乳酸簡介
1.1.1 聚乳酸的合成與制備
1.1.2 聚乳酸的結(jié)構(gòu)與性能
1.2 聚乳酸結(jié)晶行為
1.3 聚乳酸/纖維復合改性研究進展
1.4 聚乳酸/纖維復合材料微孔發(fā)泡工藝研究進展
2發(fā)泡技術"> 1.4.1 超臨界CO2發(fā)泡技術
1.4.2 微孔發(fā)泡材料成型過程
1.4.3 微孔發(fā)泡成型方法
1.4.4 聚乳酸/纖維發(fā)泡材料研究進展
1.5 課題研究意義及主要內(nèi)容
1.5.1 研究意義
1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 聚乳酸/玻璃纖維復合材料的制備及性能研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗原料與設備
2.2.2 試樣制備
2.2.3 性能測試與表征
2.3 結(jié)果討論與分析
2.3.1 PLA/GF復合材料力學性能分析
2.3.2 PLA/GF復合材料斷面微觀形貌分析
2.3.3 PLA/GF復合材料動態(tài)熱力學分析
2.3.4 PLA/GF復合材料熱穩(wěn)定性分析
2.3.5 PLA/GF復合材料耐熱性分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 退火工藝對聚乳酸/玻璃纖維復合材料結(jié)晶性能及力學性能影響研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料與設備
3.2.2 試樣制備
3.2.3 性能測試與表征
3.3 結(jié)果討論與分析
3.3.1 退火前復合材料結(jié)晶度分析
3.3.2 不同退火工藝下PLA/GF復合材料結(jié)晶性能及力學性能分析
3.4 小結(jié)
第四章 聚乳酸/玻璃纖維復合材料發(fā)泡行為研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗原料
4.2.2 實驗設備
4.2.3 高壓釜發(fā)泡過程
4.2.4 實驗測試與表征
4.3 結(jié)果討論
4.3.1 熔體強度分析
4.3.2 流變性能分析
4.3.3 泡孔結(jié)構(gòu)分析
4.4 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻
致謝
學位論文評閱及答辯情況表
【參考文獻】:
期刊論文
[1]改性納米SiO2填充PLA/PBAT復合體系結(jié)晶與流變性能研究[J]. 周志斌,劉躍軍. 高;瘜W工程學報. 2016(06)
[2]模腔溫度對注塑微孔發(fā)泡POM蓋板泡孔結(jié)構(gòu)和表面質(zhì)量的影響[J]. 黃漢雄,楊杏,肖成龍. 高分子學報. 2016(07)
[3]竹纖維質(zhì)量分數(shù)對竹纖維增強聚乳酸復合材料性能影響[J]. 李新功,凌啟飛,吳義強. 功能材料. 2013(21)
[4]界面改性對竹纖維增強聚乳酸復合材料性能的影響[J]. 李新功,鄭霞,吳義強,凌啟飛. 中國塑料. 2013(06)
[5]微孔發(fā)泡聚乳酸/木纖維復合材料的泡孔結(jié)構(gòu)[J]. 李少軍,黃漢雄,許琳瓊. 化工學報. 2013(11)
[6]植物纖維含量對聚乳酸/玉米秸稈纖維發(fā)泡材料(PFFM)性能的影響研究[J]. 王瑜,張萍,高德,王炳濤. 化工新型材料. 2012(06)
[7]漢麻纖維/聚乳酸混煉流變性能的影響研究[J]. 王玉,陳立成,陳美玉,來侃. 西安工程大學學報. 2010(06)
[8]短碳纖維增強聚乳酸的制備與性能研究[J]. 劉濤,余雪江,余鳳湄,趙秀麗,王建華. 化工新型材料. 2010(09)
[9]木質(zhì)素在合成聚氨酯中的應用[J]. 楊曉慧,周永紅,郭曉昕. 林產(chǎn)化學與工業(yè). 2010(03)
[10]GF增強PLA復合材料的界面設計及性能研究[J]. 盧仁杰,韓冰,李錦春. 工程塑料應用. 2010(04)
博士論文
[1]快速熱循環(huán)注塑材料PC/ABS與PP的物理改性及其性能研究[D]. 王偉華.山東大學 2015
[2]劍麻纖維增強聚乳酸復合材料的制備及性能研究[D]. 姜愛菊.華南理工大學 2012
碩士論文
[1]成核劑和退火對聚乳酸結(jié)晶及耐熱性能的影響[D]. 劉愛平.湘潭大學 2015
[2]TMC-306/PLA體系的結(jié)晶行為[D]. 杜巖.鄭州大學 2013
[3]漢麻/聚乳酸全降解復合材料的制備和性能研究[D]. 梁曉斌.大連理工大學 2010
[4]玻璃纖維增強聚丙烯/木粉發(fā)泡復合材料的結(jié)構(gòu)和性能研究[D]. 楊曉雄.蘇州大學 2006
本文編號:2898910
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