目的總結(jié)近年來有關(guān)植物纖維增強(qiáng)聚乳酸發(fā)泡材料研究的相關(guān)文獻(xiàn),為聚乳酸發(fā)泡材料的制備及性能研究提供參考。方法按照發(fā)泡方法進(jìn)行分類,介紹采用不同發(fā)泡方法制備植物纖維/聚乳酸復(fù)合發(fā)泡材料的性能,重點(diǎn)綜述采用超臨界CO₂發(fā)泡法時(shí),添加植物纖維對(duì)發(fā)泡材料性能的影響。結(jié)果植物纖維增強(qiáng)聚乳酸發(fā)泡材料的研究處于實(shí)驗(yàn)室研究階段;添加植物纖維的聚乳酸發(fā)泡材料的泡孔尺寸更均勻、更小,泡孔密度增大,力學(xué)性能也有所提高。結(jié)論添加植物纖維可以增強(qiáng)聚乳酸發(fā)泡材料的力學(xué)等性能;植物纖維和聚乳酸復(fù)合發(fā)泡材料的相關(guān)研究對(duì)聚乳酸發(fā)泡材料的大規(guī)模生產(chǎn)具有重要指導(dǎo)意義。 

【文章來源】：包裝工程. 2020,41(21)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

木粉含量對(duì)PLA泡孔結(jié)構(gòu)的影響

目前，有較多學(xué)者利用高壓釜間歇發(fā)泡法研究植物纖維/PLA的發(fā)泡行為。Matuana等[25]在飽和壓力為2.76 MPa、飽和時(shí)間為4 d的條件下，研究了木粉含量對(duì)PLA發(fā)泡性能的影響。結(jié)果表明，PLA/木粉復(fù)合發(fā)泡樣品的平均泡孔尺寸均小于純PLA發(fā)泡樣品的平均泡孔尺寸（見圖2）。這是由于PLA的熔體粘度隨木粉含量的增加逐漸升高，氣泡生長(zhǎng)的阻力也隨之增大，進(jìn)而導(dǎo)致泡孔尺寸減小。過高的木粉含量對(duì)復(fù)合發(fā)泡材料的膨脹倍率有不利影響，當(dāng)木粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)由0%增加至40%時(shí)，膨脹倍率由原來的10倍減小至2倍。復(fù)合發(fā)泡材料的膨脹倍率與溶解氣體的量密切相關(guān)，增加木粉含量會(huì)降低復(fù)合材料基體的體積分?jǐn)?shù)，由于氣體僅能在基體中溶解擴(kuò)散，因此，復(fù)合材料在發(fā)泡過程中吸收的氣體量要低于純PLA吸收的氣體量，當(dāng)木粉含量增加時(shí)，膨脹倍率有減小的趨勢(shì)。王友勇等[26]也對(duì)木粉/PLA復(fù)合發(fā)泡進(jìn)行了研究，證實(shí)適量添加木粉可以改善泡孔形態(tài)，有利于減小泡孔尺寸、改善泡孔的均勻性。Wang等[27]后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，隨著擴(kuò)鏈劑用量的增加，膨脹倍率呈上升趨勢(shì)；當(dāng)木粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%、擴(kuò)鏈劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%時(shí)，發(fā)泡材料的膨脹倍率為18倍，遠(yuǎn)高于未加擴(kuò)鏈劑時(shí)的8倍，平均泡孔尺寸為25μm，泡孔密度為1.2×108個(gè)/cm3。Zhang等[28]研究發(fā)現(xiàn)，隨著棉纖維含量增加，發(fā)泡材料的泡孔尺寸減小，泡孔密度明顯增大。在溫度為140℃、飽和壓力為10.3 MPa及飽和時(shí)間為1 h的工藝條件下，當(dāng)棉纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%時(shí)，平均泡孔尺寸從純PLA發(fā)泡樣品的38.5μm減小到15.8μm；泡孔密度從純PLA發(fā)泡樣品的約4.8×107個(gè)/cm3增加到4.4×108個(gè)/cm3，增長(zhǎng)了一個(gè)數(shù)量級(jí)。圖2 木粉含量對(duì)PLA泡孔結(jié)構(gòu)的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]可生物降解的黃麻纖維/聚乳酸復(fù)合材料的制備和力學(xué)性能[J]. 杜思琦,王繼崇,彭雄奇,顧海麟.  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(11)
[2]冷凍干燥法制備纖維素基多孔材料的研究[J]. 馬珊珊,張美云,楊斌,蘇治平,宋順喜.  中國(guó)造紙. 2017(11)
[3]納米粒子在微孔發(fā)泡聚合物中應(yīng)用的研究進(jìn)展[J]. 郭安福,徐婕,李劍峰,李方義.  塑料. 2017(05)
[4]木粉對(duì)聚乳酸流變、結(jié)晶及發(fā)泡行為的影響[J]. 王友勇,李浩,宋永明,代璐,王發(fā)揚(yáng).  高分子材料科學(xué)與工程. 2017(08)
[5]發(fā)泡工藝對(duì)超臨界CO2/聚乳酸微孔發(fā)泡效果的影響[J]. 張浩偉,萬富康,白亞妮,周麗娜,艾昕,趙川.  輕紡工業(yè)與技術(shù). 2017(03)
[6]擴(kuò)鏈改性對(duì)聚乳酸注塑發(fā)泡成型的影響[J]. 李金偉,何繼敏,程麗,蘭霞,邵翠映.  中國(guó)塑料. 2016(04)
[7]超臨界二氧化碳制備聚合物微孔材料研究進(jìn)展[J]. 向艷慧,劉富,沈劍輝,林海波,薛立新.  膜科學(xué)與技術(shù). 2014(03)
[8]超臨界CO2微孔發(fā)泡材料研究進(jìn)展[J]. 祝詩(shī)洋,曲敏杰,鄭來久,何玲玲.  現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用. 2013(05)
[9]超臨界二氧化碳—高分子化學(xué)中的綠色介質(zhì)[J]. 何濤,胡紅旗,陳鳴才,呂社輝,劉紅波.  功能高分子學(xué)報(bào). 2003(02)



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