等溫結(jié)晶對木纖維/聚乳酸復合材料結(jié)晶與性能的影響
發(fā)布時間:2021-04-08 08:45
聚乳酸(PLA)是一種可生物降解的熱塑性結(jié)晶聚合物,因具有良好的生物相容性和力學強度而被應(yīng)用于醫(yī)療、衛(wèi)生用品、紡織等領(lǐng)域。而木纖維(WF)作為一種天然植物纖維與PLA復合制成WF/PLA復合材料,不僅綠色環(huán)保,還兼具了二者的優(yōu)點,這已成為PLA復合材料的一個重要發(fā)展方向。PLA制品加工過程對PLA的結(jié)晶等聚集態(tài)結(jié)構(gòu)與物理力學性能有明顯影響,因此有必要關(guān)注WF/PLA復合材料制備過程對其性能的影響,從而改善PLA的結(jié)晶速度和結(jié)晶度,為提高復合材料的加工和使用性能提供依據(jù)。本文通過共混熱壓的成型方式制備了WF/PLA復合材料。主要研究冷結(jié)晶和熔體冷卻結(jié)晶(熱結(jié)晶)處理兩種等溫結(jié)晶方式對WF/PLA復合材料結(jié)晶性能及物理力學性能的影響。通過示差掃描量熱儀(DSC)分析了材料中PLA的結(jié)晶度及熔融特性,采用偏光顯微鏡(POM)觀察了兩種等溫結(jié)晶處理條件下PLA的結(jié)晶過程,并結(jié)合等溫結(jié)晶動力學分析了等溫結(jié)晶處理對PLA結(jié)晶性能的影響。通過掃描電鏡(SEM)和凝膠色譜儀(GPC)等測試表征將結(jié)晶特性和物理力學性能結(jié)合起來,分析其對物理力學性能的影響。研究結(jié)果表明:(1)冷結(jié)晶和熔體冷卻結(jié)晶處理均可...
【文章來源】:中國林業(yè)科學研究院北京市
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
示差掃描量熱儀,日本島津公司;發(fā)射掃描電子顯微鏡,日本 Hitachi 公司;的 60XC 型三目透反射偏光顯微鏡,北京上六光儀器有ezeTM 2 HPLC System 型凝膠色譜儀,美國 Waters 公司。法的確定合材料成型是通過 PLA 受熱熔融、降溫固化而實現(xiàn)的。板材成型,溫度過高則會使 PLA發(fā)生降解進而影響復合材LA 復合材料的熱壓溫度,試驗中采用示差掃描量熱儀(D PLA 粉末 5~10 mg 置于 DSC 中,升溫速率選用 30 ℃/m ℃,經(jīng)過一次升溫去除熱歷史后的升溫熔融曲線見圖 2-
圖 2-2 熱壓工藝曲線圖Fig.2-2 The hot pressing process curve材料的制備F)和PLA粉末按質(zhì)量比1:1 的比例在高速混合機0 mm 的成型框中均勻鋪裝,加 220 mm×220 mm快速冷壓制成復合板材(WP)。板材設(shè)計密度為4.3 MPa,熱壓時間為5 min,最后取出冷壓3 min,的工藝條件壓制成相同尺寸大小的板材(PLA)材料的冷結(jié)晶處理 PLA 的冷結(jié)晶溫度范圍,選用 30 ℃/min 的升溫然后以 5 ℃/min 的速率升溫,二次升溫熔融曲的冷結(jié)晶狀態(tài)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚L-乳酸/4,4’-二羥基二苯硫醚共混物的分子間相互作用及結(jié)晶和熔融行為[J]. 司朋飛,羅發(fā)亮,海梅. 高等學;瘜W學報. 2015(01)
[2]SiO2-MWNTs/聚乳酸復合材料的冷結(jié)晶動力學及球晶形態(tài)[J]. 石堅,盧秀萍,李紅月,李東澤. 復合材料學報. 2015(03)
[3]木粉/聚丙烯復合材料的非等溫結(jié)晶動力學分析[J]. 黃浪,王海剛,王清文. 中國工程科學. 2014(04)
[4]木纖維/PLA復合材料非等溫結(jié)晶過程研究[J]. 劉一楠,陳頔,郭文靜. 林業(yè)機械與木工設(shè)備. 2013(12)
[5]竹纖維/聚乳酸可生物降解復合材料自然降解性能[J]. 鄭霞,李新功,吳義強,李賢軍. 復合材料學報. 2014(02)
[6]快速增壓制備非晶聚乳酸的等溫冷結(jié)晶行為研究[J]. 張瑞靜,邵春光,李倩,王明友,張豆豆,張陽,劉成剛,洪時明,申長雨. 高分子學報. 2013(08)
[7]木塑復合材料界面改性研究進展[J]. 錢晨,楊斌,夏茹,苗繼斌,錢家盛,陳鵬. 塑料工業(yè). 2013(05)
[8]成核劑對聚乳酸結(jié)晶及力學性能的影響[J]. 陳詠,竇強. 現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用. 2012(06)
[9]聚乳酸/納米SiO2復合材料的熔融和冷結(jié)晶行為[J]. 張予東,張二琴,郭有鋼,李小紅,張普玉. 化學研究. 2012(06)
[10]生物可降解高聚物P3HB4HB熱性能、結(jié)晶性能和力學性能研究[J]. 許菡,孔梅梅,安軍,宋存江,王偉,陳思原,翁蕾,李巖冬,王淑芳. 離子交換與吸附. 2012(05)
博士論文
[1]高密度聚乙烯薄膜/楊木單板復合膠合板界面改性方法及機理研究[D]. 方露.中國林業(yè)科學研究院 2014
[2]木纖維/聚乳酸生物質(zhì)復合材料復合因子研究[D]. 郭文靜.中國林業(yè)科學研究院 2008
[3]聚合物結(jié)晶動力學理論和方法研究[D]. 張志英.天津工業(yè)大學 2006
碩士論文
[1]冷卻速率及纖維形態(tài)對木纖維/聚乳酸復合材料性能的影響[D]. 劉一楠.中國林業(yè)科學研究院 2014
[2]馬來酸酐化聚丁二烯接枝聚丙烯及在木塑復合材料中的應(yīng)用[D]. 張琳.東北林業(yè)大學 2014
[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]聚合物結(jié)晶動力學參數(shù)測定及結(jié)晶度預(yù)測[D]. 張世勛.鄭州大學 2003
本文編號:3125246
【文章來源】:中國林業(yè)科學研究院北京市
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
示差掃描量熱儀,日本島津公司;發(fā)射掃描電子顯微鏡,日本 Hitachi 公司;的 60XC 型三目透反射偏光顯微鏡,北京上六光儀器有ezeTM 2 HPLC System 型凝膠色譜儀,美國 Waters 公司。法的確定合材料成型是通過 PLA 受熱熔融、降溫固化而實現(xiàn)的。板材成型,溫度過高則會使 PLA發(fā)生降解進而影響復合材LA 復合材料的熱壓溫度,試驗中采用示差掃描量熱儀(D PLA 粉末 5~10 mg 置于 DSC 中,升溫速率選用 30 ℃/m ℃,經(jīng)過一次升溫去除熱歷史后的升溫熔融曲線見圖 2-
圖 2-2 熱壓工藝曲線圖Fig.2-2 The hot pressing process curve材料的制備F)和PLA粉末按質(zhì)量比1:1 的比例在高速混合機0 mm 的成型框中均勻鋪裝,加 220 mm×220 mm快速冷壓制成復合板材(WP)。板材設(shè)計密度為4.3 MPa,熱壓時間為5 min,最后取出冷壓3 min,的工藝條件壓制成相同尺寸大小的板材(PLA)材料的冷結(jié)晶處理 PLA 的冷結(jié)晶溫度范圍,選用 30 ℃/min 的升溫然后以 5 ℃/min 的速率升溫,二次升溫熔融曲的冷結(jié)晶狀態(tài)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚L-乳酸/4,4’-二羥基二苯硫醚共混物的分子間相互作用及結(jié)晶和熔融行為[J]. 司朋飛,羅發(fā)亮,海梅. 高等學;瘜W學報. 2015(01)
[2]SiO2-MWNTs/聚乳酸復合材料的冷結(jié)晶動力學及球晶形態(tài)[J]. 石堅,盧秀萍,李紅月,李東澤. 復合材料學報. 2015(03)
[3]木粉/聚丙烯復合材料的非等溫結(jié)晶動力學分析[J]. 黃浪,王海剛,王清文. 中國工程科學. 2014(04)
[4]木纖維/PLA復合材料非等溫結(jié)晶過程研究[J]. 劉一楠,陳頔,郭文靜. 林業(yè)機械與木工設(shè)備. 2013(12)
[5]竹纖維/聚乳酸可生物降解復合材料自然降解性能[J]. 鄭霞,李新功,吳義強,李賢軍. 復合材料學報. 2014(02)
[6]快速增壓制備非晶聚乳酸的等溫冷結(jié)晶行為研究[J]. 張瑞靜,邵春光,李倩,王明友,張豆豆,張陽,劉成剛,洪時明,申長雨. 高分子學報. 2013(08)
[7]木塑復合材料界面改性研究進展[J]. 錢晨,楊斌,夏茹,苗繼斌,錢家盛,陳鵬. 塑料工業(yè). 2013(05)
[8]成核劑對聚乳酸結(jié)晶及力學性能的影響[J]. 陳詠,竇強. 現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用. 2012(06)
[9]聚乳酸/納米SiO2復合材料的熔融和冷結(jié)晶行為[J]. 張予東,張二琴,郭有鋼,李小紅,張普玉. 化學研究. 2012(06)
[10]生物可降解高聚物P3HB4HB熱性能、結(jié)晶性能和力學性能研究[J]. 許菡,孔梅梅,安軍,宋存江,王偉,陳思原,翁蕾,李巖冬,王淑芳. 離子交換與吸附. 2012(05)
博士論文
[1]高密度聚乙烯薄膜/楊木單板復合膠合板界面改性方法及機理研究[D]. 方露.中國林業(yè)科學研究院 2014
[2]木纖維/聚乳酸生物質(zhì)復合材料復合因子研究[D]. 郭文靜.中國林業(yè)科學研究院 2008
[3]聚合物結(jié)晶動力學理論和方法研究[D]. 張志英.天津工業(yè)大學 2006
碩士論文
[1]冷卻速率及纖維形態(tài)對木纖維/聚乳酸復合材料性能的影響[D]. 劉一楠.中國林業(yè)科學研究院 2014
[2]馬來酸酐化聚丁二烯接枝聚丙烯及在木塑復合材料中的應(yīng)用[D]. 張琳.東北林業(yè)大學 2014
[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]聚合物結(jié)晶動力學參數(shù)測定及結(jié)晶度預(yù)測[D]. 張世勛.鄭州大學 2003
本文編號:3125246
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