聚乳酸（PLA）是一種來源于可再生資源的熱塑性脂肪族聚酯,具有良好的生物相容性和生物可降解性、較高的力學(xué)強(qiáng)度、優(yōu)異的透明性以及可加工性等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)用材料、包裝材料等領(lǐng)域。PLA的開發(fā)應(yīng)用不僅能緩解石油資源短缺問題,還能減輕廢棄塑料造成的白色污染問題。然而,PLA材料在常溫下脆性嚴(yán)重,極大地限制了其在工程材料等領(lǐng)域的應(yīng)用。本文針對PLA的脆性問題,采用單向預(yù)拉伸法增韌PLA,即在PLA的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度附近將其預(yù)拉伸至不同倍率,然后冷卻至室溫進(jìn)行拉伸測試。選擇三種PLA體系,即純PLA體系、PLA增韌體系、PLA增強(qiáng)體系,研究了預(yù)拉伸前后樣品的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的變化,討論了 PLA脆性的根源以及預(yù)拉伸提高PLA材料力學(xué)性能（尤其是韌性）的微觀機(jī)理。本論文獲得的創(chuàng)新性結(jié)果和結(jié)論如下:（1）通過在60 ℃下對PLA進(jìn)行不同程度的預(yù)拉伸,研究預(yù)拉伸對PLA微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:預(yù)拉伸0.2倍后的PLA由脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂;當(dāng)預(yù)拉伸0.4倍時,PLA的韌性最佳;隨著預(yù)拉伸倍率的增大,PLA的力學(xué)強(qiáng)度大幅提升,韌性減小,但仍然遠(yuǎn)大于未預(yù)拉伸PLA。我們認(rèn)為PLA在... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 聚乳酸概述
        1.2.1 聚乳酸簡介
        1.2.2 聚乳酸的合成
        1.2.3 聚乳酸的結(jié)構(gòu)和性能
        1.2.4 聚乳酸的應(yīng)用
    1.3 聚乳酸的改性研究
        1.3.1 增塑改性
        1.3.2 共混改性
        1.3.3 復(fù)合改性
    1.4 熱拉伸對聚乳酸體系結(jié)構(gòu)和性能的影響研究進(jìn)展
        1.4.1 熱拉伸對聚乳酸結(jié)構(gòu)和性能的影響
        1.4.2 熱拉伸對聚乳酸多組分體系結(jié)構(gòu)及性能的影響
    1.5 聚乳酸中的亞穩(wěn)相研究進(jìn)展
    1.6 論文的選題思路和研究內(nèi)容
第二章 單向預(yù)拉伸增聚乳酸及其微觀機(jī)理研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 原料
        2.2.2 樣品制備
        2.2.3 表征與測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 PLA的預(yù)拉伸
        2.3.2 PLA預(yù)拉伸前后的力學(xué)性能
        2.3.3 PLA預(yù)拉伸前后的熱行為
        2.3.4 PLA預(yù)拉伸前后的WAXD分析
        2.3.5 預(yù)拉伸法增韌PLA的機(jī)理探究
    2.4 本章小結(jié)
第三章 立構(gòu)規(guī)整性對單向預(yù)拉伸增韌聚乳酸的影響研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 原料
        3.2.2 樣品制備
        3.2.3 表征與測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 不同D型乳酸單元含量的PLA的預(yù)拉伸
        3.3.2 不同D型乳酸單元含量的PLA預(yù)拉伸前后的力學(xué)性能
        3.3.3 不同D型乳酸單元含量的PLA預(yù)拉伸前后的熱行為
        3.3.4 不同D型乳酸單元含量的PLA預(yù)拉伸前后的WAXD分析
        3.3.5 不同D型乳酸單元含量的PLA預(yù)拉伸前后的FTIR分析
        3.3.6 立構(gòu)規(guī)整性對PLA預(yù)拉伸前后的微觀結(jié)構(gòu)及性能的影響
        3.3.7 ps-PLA在拉伸性能測試過程中的形變機(jī)理
    3.4 本章小結(jié)
第四章 單向預(yù)拉伸對聚乳酸/聚醚-b-酰胺熱塑性彈性體共混體系結(jié)構(gòu)及性能的影響研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 原料
        4.2.2 樣品制備
        4.2.3 表征與測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 PLA/PEBA共混物預(yù)拉伸前后的力學(xué)性能
        4.3.2 PLA/PEBA共混物預(yù)拉伸前后的微觀形貌
        4.3.3 PLA/PEBA共混物預(yù)拉伸前后的WAXD分析
        4.3.4 PLA/PEBA共混物預(yù)拉伸前后的熱行為
        4.3.5 預(yù)拉伸提高PLA/PEBA共混物力學(xué)性能的機(jī)理
    4.4 本章小結(jié)
第五章 單向預(yù)拉伸對聚乳酸/二氧化硅納米復(fù)合材料體系結(jié)構(gòu)及性能的影響研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 原料
        5.2.2 樣品制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 PLA/SiO_2納米復(fù)合材料的微觀形貌
        5.3.2 預(yù)拉伸對PLA/SiO_2納米復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)的影響
        5.3.3 預(yù)拉伸對PLA/SiO_2復(fù)合材料的熱和結(jié)晶行為的影響
        5.3.4 預(yù)拉伸對PLA/SiO_2納米復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
        5.3.5 預(yù)拉伸提高PLA/SiO_2復(fù)合材料力學(xué)性能的機(jī)理
        5.3.6 PLA微孔材料的隔熱性能
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
個人簡歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]聚乳酸的改性研究[J]. 高翠麗,夏延致,紀(jì)全,孔慶山,李青楊.  材料導(dǎo)報(bào). 2006(S1)
[2]聚乳酸類生物可降解塑料概述[J]. 李洪權(quán),全大萍,廖凱榮,盧澤儉.  化工新型材料. 1999(08)
[3]高聚物的物理老化和鏈的凝聚纏結(jié)[J]. 沈德言,錢人元.  高分子通報(bào). 1993(04)

博士論文
[1]聚乳酸增塑與聚對苯二甲酸丁二醇酯增韌改性研究[D]. 郝艷平.吉林大學(xué) 2016
[2]生物降解高分子納米復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 李祎.吉林大學(xué) 2013

碩士論文
[1]聚乳酸與甘油三酯共混體系的性能研究[D]. 李驥.天津大學(xué) 2012
[2]應(yīng)變誘導(dǎo)聚乳酸亞穩(wěn)相凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)及其相變行為的譜學(xué)研究[D]. 扈健.青島科技大學(xué) 2012



本文編號：3185001