纖維素/聚(β-羥基丁酸酯)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能
發(fā)布時間:2020-12-13 13:33
聚(β-羥基丁酸酯)(PHB)具有良好的生物可降解性能,在微生物的作用下完全分解為二氧化碳和水,不會對環(huán)境造成任何污染。一般用來改性PHB的物質(zhì)主要有碳材料、無機材料、金屬材料、生物質(zhì)材料、聚合物和高、低分子量稀釋劑等。與其他材料相比,纖維素因其質(zhì)輕、可生物降解、生物相容性好及可再生等優(yōu)點在眾多領(lǐng)域中顯現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。PHB/纖維素復(fù)合材料是一種完全綠色的生物可降解材料。目前,針對PHB/纖維素復(fù)合材料的研究主要集中在纖維素纖維對PHB力學(xué)性能的影響,纖維素衍生物與PHB的相容性,纖維素衍生物對PHB晶體取向的影響以及纖維素對PHB結(jié)晶行為的影響。已有的研究沒有詳細討論纖維素對PHB等溫結(jié)晶動力學(xué)和非等溫結(jié)晶動力學(xué)的影響,并且關(guān)于纖維素晶體尺寸、纖維素表面修飾、纖維素結(jié)晶或無定形結(jié)構(gòu)如何影響PHB結(jié)晶動力學(xué)和球晶環(huán)帶結(jié)構(gòu)的研究很少,如何使用纖維素材料調(diào)控PHB的成核快慢、球晶生長速率和力學(xué)性能也未見詳細報道。PHB是一種高度結(jié)晶的聚合物,其結(jié)晶過程影響材料最終的性能,因此圍繞PHB結(jié)晶的系統(tǒng)研究很重要;谏鲜鲆恍﹩栴},在本論文中,首先通過熔融共混法制備了 PHB/微晶纖維素(MC...
【文章來源】:揚州大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:149 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1纖維素衍生物的合成[9]??
晶過程中PHB分子鏈的重排受到阻礙,導(dǎo)致PHB結(jié)晶速率和結(jié)晶度顯著降低。??1.3.2?PHB的晶體結(jié)構(gòu)??Abe等人[66]提出PHB的片晶生長過程分為兩個步驟,如圖1-7所示。??irt?/?/?/??I??/?i??\?Mkrolihnl?cryMaN?,?y?/??<tifhil>?rhnir???A?X??、、?|vkI.iiv?^?/?Z??\??/?/????Ioom;。?vluin??圖1-7聚羥基脂肪酸酯片狀晶體生長示意圖[66]??Figure?1-7?Scheme?of?lamellar?crystals?growth?for?poly(hydroxyalkanoic?acids).??微纖維晶體首先在片晶的前沿從次生核中生長而成,剩余的無定形聚合物鏈分布在微??纖維晶體的邊緣或填充新的次級核中微纖維晶體間的區(qū)域。通過重復(fù)這些步驟形成PHB??片晶,由于無定形聚合物分子鏈和用來排列分子鏈的自由體積有限,在微纖維晶體內(nèi)部的??
界面作用力弱,從而呈現(xiàn)出多相結(jié)構(gòu)。由于聚合物共餛體系的相形態(tài)與力學(xué)性能緊密相關(guān),??控制共裩體系的相結(jié)構(gòu)有利于調(diào)控材料的最終性能。熱力學(xué)不相容共混體系的相結(jié)構(gòu)主要??有:“海-島”結(jié)構(gòu),“基體-纖維”結(jié)構(gòu),層狀結(jié)構(gòu)和雙連續(xù)相結(jié)構(gòu),如圖1-8所示[_。相較??于其他結(jié)構(gòu),雙連續(xù)相結(jié)構(gòu)可以更好地結(jié)合各組分的性能,使共混材料擁有更好的機械強??度和沖擊性能[1()7_1()8]。??圖1-8不相容聚合物共混材料的主要相結(jié)構(gòu)(a)?“海-島”結(jié)構(gòu),(b)?“基體-纖維”結(jié)構(gòu),(c)層狀結(jié)構(gòu)和??(d)雙連續(xù)相結(jié)構(gòu)[1%1??Figure?1-8?Main?phase?structures?of?incompatible?polymer?blends?(a)?"sea-island"?structure,?(b)?"matrix-fiber"??stmcture,?(c)?layered?structure?and?(d)?double?continuous?phase?structure.??1.5.1?PHB共混材料的結(jié)構(gòu)??類似于傳統(tǒng)聚合物共混體系,PHB共混體系的相結(jié)構(gòu)隨著各組分含量的增加而發(fā)生變??化。Garcia-Garcia等人_研宂了?DCP增容的PHB/PCL體系,增容前PHB/PCL體系具有??明顯的相分離結(jié)構(gòu),PCL分散相隨機分布在PHB基體中,增容后PHB和PCL的相分離結(jié)??構(gòu)變得模糊
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Cellulose nanocrystals as green fillers to improve crystallization and hydrophilic property of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate)[J]. Hou-yong YU~(1,2),Zong-yi QIN~1,Zhe ZHOU~2 1.State Key Laboratory for Modification of Chemical Fibers and Polymer Materials, Donghua University,Shanghai 201620,China; 2.College of Material Science and Engineering,Donghua University,Shanghai 201620,China. Progress in Natural Science:Materials International. 2011(06)
碩士論文
[1]聚丁二酸丁二酯/聚乳酸共混材料的結(jié)構(gòu)與性能[D]. 袁麗娟.揚州大學(xué) 2012
本文編號:2914619
【文章來源】:揚州大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:149 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1纖維素衍生物的合成[9]??
晶過程中PHB分子鏈的重排受到阻礙,導(dǎo)致PHB結(jié)晶速率和結(jié)晶度顯著降低。??1.3.2?PHB的晶體結(jié)構(gòu)??Abe等人[66]提出PHB的片晶生長過程分為兩個步驟,如圖1-7所示。??irt?/?/?/??I??/?i??\?Mkrolihnl?cryMaN?,?y?/??<tifhil>?rhnir???A?X??、、?|vkI.iiv?^?/?Z??\??/?/????Ioom;。?vluin??圖1-7聚羥基脂肪酸酯片狀晶體生長示意圖[66]??Figure?1-7?Scheme?of?lamellar?crystals?growth?for?poly(hydroxyalkanoic?acids).??微纖維晶體首先在片晶的前沿從次生核中生長而成,剩余的無定形聚合物鏈分布在微??纖維晶體的邊緣或填充新的次級核中微纖維晶體間的區(qū)域。通過重復(fù)這些步驟形成PHB??片晶,由于無定形聚合物分子鏈和用來排列分子鏈的自由體積有限,在微纖維晶體內(nèi)部的??
界面作用力弱,從而呈現(xiàn)出多相結(jié)構(gòu)。由于聚合物共餛體系的相形態(tài)與力學(xué)性能緊密相關(guān),??控制共裩體系的相結(jié)構(gòu)有利于調(diào)控材料的最終性能。熱力學(xué)不相容共混體系的相結(jié)構(gòu)主要??有:“海-島”結(jié)構(gòu),“基體-纖維”結(jié)構(gòu),層狀結(jié)構(gòu)和雙連續(xù)相結(jié)構(gòu),如圖1-8所示[_。相較??于其他結(jié)構(gòu),雙連續(xù)相結(jié)構(gòu)可以更好地結(jié)合各組分的性能,使共混材料擁有更好的機械強??度和沖擊性能[1()7_1()8]。??圖1-8不相容聚合物共混材料的主要相結(jié)構(gòu)(a)?“海-島”結(jié)構(gòu),(b)?“基體-纖維”結(jié)構(gòu),(c)層狀結(jié)構(gòu)和??(d)雙連續(xù)相結(jié)構(gòu)[1%1??Figure?1-8?Main?phase?structures?of?incompatible?polymer?blends?(a)?"sea-island"?structure,?(b)?"matrix-fiber"??stmcture,?(c)?layered?structure?and?(d)?double?continuous?phase?structure.??1.5.1?PHB共混材料的結(jié)構(gòu)??類似于傳統(tǒng)聚合物共混體系,PHB共混體系的相結(jié)構(gòu)隨著各組分含量的增加而發(fā)生變??化。Garcia-Garcia等人_研宂了?DCP增容的PHB/PCL體系,增容前PHB/PCL體系具有??明顯的相分離結(jié)構(gòu),PCL分散相隨機分布在PHB基體中,增容后PHB和PCL的相分離結(jié)??構(gòu)變得模糊
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Cellulose nanocrystals as green fillers to improve crystallization and hydrophilic property of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate)[J]. Hou-yong YU~(1,2),Zong-yi QIN~1,Zhe ZHOU~2 1.State Key Laboratory for Modification of Chemical Fibers and Polymer Materials, Donghua University,Shanghai 201620,China; 2.College of Material Science and Engineering,Donghua University,Shanghai 201620,China. Progress in Natural Science:Materials International. 2011(06)
碩士論文
[1]聚丁二酸丁二酯/聚乳酸共混材料的結(jié)構(gòu)與性能[D]. 袁麗娟.揚州大學(xué) 2012
本文編號:2914619
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