聚乳酸基復(fù)合材料降解行為及機(jī)制的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-19 00:27
以環(huán)境、能源和經(jīng)濟(jì)為導(dǎo)向的可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)前社會(huì)面臨的重要挑戰(zhàn)。石油基塑料的應(yīng)用與發(fā)展為人類社會(huì)帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染和能源消耗,以可再生、可生物降解高分子材料代替石油基塑料成為可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。聚乳酸(PLA)作為一種最具潛力的綠色可生物降解材料被廣泛研究開(kāi)發(fā)并用于不同領(lǐng)域。從環(huán)境角度考慮,PLA可以自然降解為CO2和H2O,有效緩解環(huán)境污染;從能源角度而言,PLA原料來(lái)源于生物質(zhì)資源,可以有效降低能源消耗;從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)講,PLA材料可生物降解,減少了塑料廢棄物的處理成本。但是,PLA的生物降解速率較慢,通常將其與易降解的生物質(zhì)資源共混復(fù)合以提高生物降解速率。淀粉是一種來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉的可再生生物質(zhì)資源,與PLA復(fù)合之后,不僅提高了 PLA基復(fù)合材料的生物降解速率,同時(shí)還降低了材料的生產(chǎn)成本。PLA分子鏈中的酯基易受環(huán)境影響而發(fā)生降解,這將影響PLA基材料的使用性能。本論文旨在揭示PLA基復(fù)合材料在不同條件下的降解行為及機(jī)制,為PLA基材料的加工、應(yīng)用、回收及廢棄處理提供理論和實(shí)踐指導(dǎo)。論文主要研究了四種不同的降解條件對(duì)PLA基復(fù)合材料性能的影響。研究了自然土埋降解條件下淀粉/PL...
【文章來(lái)源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:169 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 可持續(xù)發(fā)展與可降解材料概述
1.2 聚乳酸的概述
1.2.1 聚乳酸的合成
1.2.2 聚乳酸的性能
1.2.3 聚乳酸的應(yīng)用
1.3 聚乳酸的降解機(jī)理
1.3.1 聚乳酸的土埋降解機(jī)理
1.3.2 聚乳酸的紫外老化降解機(jī)理
1.3.3 聚乳酸的熱降解機(jī)理
1.3.4 聚乳酸的水解機(jī)理
1.4 聚乳酸基復(fù)合材料的降解研究概述
1.4.1 聚乳酸基復(fù)合材料的土埋降解研究進(jìn)展
1.4.2 聚乳酸基復(fù)合材料的紫外老化研究進(jìn)展
1.4.3 聚乳酸基復(fù)合材料的熱降解研究進(jìn)展
1.4.4 聚乳酸基復(fù)合材料的水解研究進(jìn)展
1.5 研究目的及意義、內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
1.5.1 研究目的及意義
1.5.2 研究?jī)?nèi)容
1.5.3 研究的創(chuàng)新點(diǎn)
2 聚乳酸基復(fù)合材料的土埋降解行為及機(jī)制
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2.2 樣品制備
2.2.3 復(fù)合材料的土埋降解
2.2.4 性能表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 復(fù)合材料土埋降解過(guò)程及各組分含量分析
2.3.2 復(fù)合材料土埋降解過(guò)程中微觀形貌的演變
2.3.3 復(fù)合材料土埋降解過(guò)程中分子量的變化
2.3.4 復(fù)合材料土埋降解過(guò)程中力學(xué)強(qiáng)度的變化
2.3.5 復(fù)合材料土埋降解過(guò)程中熱性能的變化
2.3.6 復(fù)合材料土埋降解過(guò)程中熱穩(wěn)定性的變化
2.3.7 復(fù)合材料土埋降解過(guò)程中化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化
2.3.8 復(fù)合材料土埋降解均一性分析
2.4 本章小結(jié)
3 聚乳酸基復(fù)合材料的紫外老化行為及機(jī)制
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
3.2.2 樣品制備
3.2.3 復(fù)合材料的紫外老化
3.2.4 性能表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 復(fù)合材料紫外老化過(guò)程中分子量的變化
3.3.2 復(fù)合材料紫外老化過(guò)程中化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化
3.3.3 復(fù)合材料紫外老化過(guò)程中表面形貌的變化
3.3.4 復(fù)合材料紫外老化過(guò)程中聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的變化
3.3.5 復(fù)合材料紫外老化過(guò)程中熱性能的變化
3.3.6 復(fù)合材料紫外老化過(guò)程中熱穩(wěn)定性的變化
3.3.7 復(fù)合材料紫外老化過(guò)程中力學(xué)性能的變化
3.4 本章小結(jié)
4 聚乳酸基復(fù)合材料的熱降解行為及機(jī)制
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
4.2.2 樣品制備
4.2.3 樣品的退火處理
4.2.4 復(fù)合材料的熱降解
4.2.5 熱降解動(dòng)力學(xué)分析
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 不同氣體氛圍中復(fù)合材料的熱降解行為
4.3.2 不同氣體氛圍中復(fù)合材料的熱降解動(dòng)力學(xué)
4.3.3 惰性氣體中復(fù)合材料熱降解過(guò)程中揮發(fā)性產(chǎn)物分析
4.3.4 氧氣條件下復(fù)合材料熱降解過(guò)程中揮發(fā)性產(chǎn)物分析
4.3.5 不同氣體氛圍中復(fù)合材料的主要熱降解氣體產(chǎn)物的軌跡分析
4.3.6 退火處理對(duì)復(fù)合材料熱行為的影響
4.3.7 退火處理對(duì)復(fù)合材料熱降解行為的影響
4.3.8 退火處理對(duì)復(fù)合材料熱降解動(dòng)力學(xué)的影響
4.4 本章小結(jié)
5 聚乳酸基復(fù)合材料的水解行為及機(jī)制
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
5.2.2 樣品制備
5.2.3 復(fù)合材料的水解
5.2.4 性能表征
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 復(fù)合材料水解過(guò)程中吸水率的變化
5.3.2 復(fù)合材料水解過(guò)程中分子量的變化
5.3.3 復(fù)合材料水解過(guò)程中水解液pH值的變化
5.3.4 復(fù)合材料水解過(guò)程中宏觀和微觀形貌演變
5.3.5 復(fù)合材料水解過(guò)程中聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的變化
5.3.6 復(fù)合材料水解過(guò)程中熱穩(wěn)定性的變化
5.3.7 復(fù)合材料水解過(guò)程中力學(xué)性能的變化
5.3.8 復(fù)合材料水解過(guò)程中表面化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化
5.3.9 復(fù)合材料水解機(jī)制分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
附件
本文編號(hào):3194755
【文章來(lái)源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:169 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 可持續(xù)發(fā)展與可降解材料概述
1.2 聚乳酸的概述
1.2.1 聚乳酸的合成
1.2.2 聚乳酸的性能
1.2.3 聚乳酸的應(yīng)用
1.3 聚乳酸的降解機(jī)理
1.3.1 聚乳酸的土埋降解機(jī)理
1.3.2 聚乳酸的紫外老化降解機(jī)理
1.3.3 聚乳酸的熱降解機(jī)理
1.3.4 聚乳酸的水解機(jī)理
1.4 聚乳酸基復(fù)合材料的降解研究概述
1.4.1 聚乳酸基復(fù)合材料的土埋降解研究進(jìn)展
1.4.2 聚乳酸基復(fù)合材料的紫外老化研究進(jìn)展
1.4.3 聚乳酸基復(fù)合材料的熱降解研究進(jìn)展
1.4.4 聚乳酸基復(fù)合材料的水解研究進(jìn)展
1.5 研究目的及意義、內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
1.5.1 研究目的及意義
1.5.2 研究?jī)?nèi)容
1.5.3 研究的創(chuàng)新點(diǎn)
2 聚乳酸基復(fù)合材料的土埋降解行為及機(jī)制
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2.2 樣品制備
2.2.3 復(fù)合材料的土埋降解
2.2.4 性能表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 復(fù)合材料土埋降解過(guò)程及各組分含量分析
2.3.2 復(fù)合材料土埋降解過(guò)程中微觀形貌的演變
2.3.3 復(fù)合材料土埋降解過(guò)程中分子量的變化
2.3.4 復(fù)合材料土埋降解過(guò)程中力學(xué)強(qiáng)度的變化
2.3.5 復(fù)合材料土埋降解過(guò)程中熱性能的變化
2.3.6 復(fù)合材料土埋降解過(guò)程中熱穩(wěn)定性的變化
2.3.7 復(fù)合材料土埋降解過(guò)程中化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化
2.3.8 復(fù)合材料土埋降解均一性分析
2.4 本章小結(jié)
3 聚乳酸基復(fù)合材料的紫外老化行為及機(jī)制
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
3.2.2 樣品制備
3.2.3 復(fù)合材料的紫外老化
3.2.4 性能表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 復(fù)合材料紫外老化過(guò)程中分子量的變化
3.3.2 復(fù)合材料紫外老化過(guò)程中化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化
3.3.3 復(fù)合材料紫外老化過(guò)程中表面形貌的變化
3.3.4 復(fù)合材料紫外老化過(guò)程中聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的變化
3.3.5 復(fù)合材料紫外老化過(guò)程中熱性能的變化
3.3.6 復(fù)合材料紫外老化過(guò)程中熱穩(wěn)定性的變化
3.3.7 復(fù)合材料紫外老化過(guò)程中力學(xué)性能的變化
3.4 本章小結(jié)
4 聚乳酸基復(fù)合材料的熱降解行為及機(jī)制
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
4.2.2 樣品制備
4.2.3 樣品的退火處理
4.2.4 復(fù)合材料的熱降解
4.2.5 熱降解動(dòng)力學(xué)分析
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 不同氣體氛圍中復(fù)合材料的熱降解行為
4.3.2 不同氣體氛圍中復(fù)合材料的熱降解動(dòng)力學(xué)
4.3.3 惰性氣體中復(fù)合材料熱降解過(guò)程中揮發(fā)性產(chǎn)物分析
4.3.4 氧氣條件下復(fù)合材料熱降解過(guò)程中揮發(fā)性產(chǎn)物分析
4.3.5 不同氣體氛圍中復(fù)合材料的主要熱降解氣體產(chǎn)物的軌跡分析
4.3.6 退火處理對(duì)復(fù)合材料熱行為的影響
4.3.7 退火處理對(duì)復(fù)合材料熱降解行為的影響
4.3.8 退火處理對(duì)復(fù)合材料熱降解動(dòng)力學(xué)的影響
4.4 本章小結(jié)
5 聚乳酸基復(fù)合材料的水解行為及機(jī)制
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
5.2.2 樣品制備
5.2.3 復(fù)合材料的水解
5.2.4 性能表征
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 復(fù)合材料水解過(guò)程中吸水率的變化
5.3.2 復(fù)合材料水解過(guò)程中分子量的變化
5.3.3 復(fù)合材料水解過(guò)程中水解液pH值的變化
5.3.4 復(fù)合材料水解過(guò)程中宏觀和微觀形貌演變
5.3.5 復(fù)合材料水解過(guò)程中聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的變化
5.3.6 復(fù)合材料水解過(guò)程中熱穩(wěn)定性的變化
5.3.7 復(fù)合材料水解過(guò)程中力學(xué)性能的變化
5.3.8 復(fù)合材料水解過(guò)程中表面化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化
5.3.9 復(fù)合材料水解機(jī)制分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
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