秸稈粉/聚乳酸木塑復合材料的制備及改性研究
發(fā)布時間:2021-09-18 12:02
近年來,大多數(shù)木塑復合材料的塑料基體以石油為來源,這類復合材料不能完全降解,嚴重污染環(huán)境。聚乳酸(PLA)是一種具有良好的機械加工性、生物降解性和相容性的熱塑性降解塑料,最終可分解為CO2和水。PLA/秸稈粉木塑復合材料具有生物降解性、無污染、價格低和良好機械性能等。目前這類復合材料在成型工藝、成型配方、界面相容性、增韌性、發(fā)泡等方面存在很多不足。因此本文以麥秸稈纖維為填料,聚乳酸為基體,制備秸稈粉/PLA木塑復合材料,針對不足做初步探究,為進一步深入研究提供參考。實驗主要通過注塑成型法和模壓成型法制備秸稈粉/PLA木塑復合材料及發(fā)泡木塑復合材料,探索最佳成型工藝;改變秸稈粉含量,優(yōu)化木塑復合材料成型配方;研究馬來酸酐接枝聚乳酸(PLA-g-MAH)和硅烷偶聯(lián)劑對木塑復合材料界面相容性影響;比較不同種類增韌劑(彈性體SBS、PE、PBS)對木塑復合材料韌性影響;研究AC發(fā)泡劑含量對發(fā)泡木塑復合材料性能影響。并通過SEM、DSC、表觀密度、力學性能和吸水率性能等測試方法對秸稈粉/PLA木塑復合材料及發(fā)泡木塑復合材料性能進行探究。(1)采用注塑法和模壓法制備秸稈粉/PLA木塑復合材料,探索...
【文章來源】:陜西科技大學陜西省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 聚乳酸基木塑復合材料
1.2.1 聚乳酸和秸稈纖維
1.2.2 聚乳酸基木塑復合材料成型工藝流程
1.2.3 提高木塑復合材料界面相容性的方法
1.2.4 改善木塑復合材料韌性的方法
1.2.5 聚乳酸基木塑復合材料國內(nèi)外研究進展
1.2.6 聚乳酸基木塑復合材料的應用領(lǐng)域
1.3 聚乳酸基發(fā)泡木塑復合材料
1.3.1 發(fā)泡機理
1.3.2 聚乳酸基發(fā)泡木塑復合材料國內(nèi)外研究進展
1.3.3 聚乳酸基發(fā)泡木塑復合材料的應用領(lǐng)域
1.4 課題主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線
1.4.1 課題主要研究內(nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
2 實驗部分
2.1 原材料及儀器設備
2.1.1 原材料及試劑
2.1.2 儀器設備
2.2 實驗步驟
2.3 性能表征
2.3.1 表觀密度測試
2.3.2 力學性能測試
2.3.3 熔體流動速率測試
2.3.4 吸水率測定
2.3.5 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.3.6 示差掃描量熱分析(DSC)
3 秸稈粉/PLA木塑復合材料的成型工藝研究
3.1 實驗設計
3.2 秸稈粉/PLA木塑復合材料注塑成型工藝及優(yōu)化
3.2.1 注塑成型工藝參數(shù)對復合材料性能的影響
3.2.2 注塑成型工藝正交實驗優(yōu)化
3.2.3 正交實驗結(jié)果的直觀分析
3.3 秸稈粉/PLA木塑復合材料模壓成型工藝及優(yōu)化
3.3.1 模壓成型工藝參數(shù)對復合材料性能的影響
3.3.2 模壓成型工藝正交實驗優(yōu)化
3.3.3 正交實驗結(jié)果的直觀分析
3.4 小結(jié)
4 秸稈粉含量對秸稈粉/PLA木塑復合材料的性能影響
4.1 實驗設計
4.2 秸稈粉含量對秸稈粉/PLA木塑復合材料性能的影響
4.2.1 秸稈粉含量對復合材料表觀密度的影響
4.2.2 秸稈粉含量對復合材料力學性能的影響
4.2.3 秸稈粉含量對復合材料斷面微觀形貌的影響
4.2.4 秸稈粉含量對復合材料熔體流變速率的影響
4.2.5 秸稈粉含量對復合材料吸水性能的影響
4.2.6 秸稈粉含量對復合材料熱性能的影響
4.3 小結(jié)
5 秸稈粉/PLA木塑復合材料的界面改性和增韌改性研究
5.1 實驗設計
5.2 PLA-g-MAH對秸稈粉/PLA木塑復合材料的界面改性研究
5.2.1 PLA-g-MAH對復合材料力學性能的影響
5.2.2 PLA-g-MAH對復合材料斷面微觀形貌的影響
5.2.3 PLA-g-MAH對復合材料熱性能的影響
5.3 硅烷偶聯(lián)劑對秸稈粉/PLA木塑復合材料的界面改性研究
5.3.1 硅烷偶聯(lián)劑對復合材料力學性能的影響
5.3.2 硅烷偶聯(lián)劑對復合材料斷面微觀形貌的影響
5.3.3 硅烷偶聯(lián)劑對復合材料熱性能的影響
5.4 不同種類增韌劑對秸稈粉/PLA木塑復合材料的增韌改性研究
5.4.1 不同種類增韌劑對復合材料力學性能的影響
5.4.2 不同種類增韌劑對復合材料斷面微觀形貌的影響
5.5 小結(jié)
6 AC發(fā)泡劑對秸稈粉/PLA發(fā)泡木塑復合材料的性能影響
6.1 秸稈粉/PLA發(fā)泡木塑復合材料的成型工藝研究
6.1.1 工藝參數(shù)對發(fā)泡復合材料性能的影響
6.1.2 成型工藝正交實驗優(yōu)化
6.1.3 正交實驗結(jié)果的直觀分析
6.2 AC發(fā)泡劑含量對秸稈粉/PLA發(fā)泡木塑復合材料性能的影響
6.2.1 AC發(fā)泡劑含量對發(fā)泡復合材料表觀質(zhì)量的影響
6.2.2 AC發(fā)泡劑含量對發(fā)泡復合材料斷面微觀形貌的影響
6.2.3 AC發(fā)泡劑含量對發(fā)泡復合材料力學性能的影響
6.2.4 AC發(fā)泡劑含量對發(fā)泡復合材料吸水性能的影響
6.3 小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 全文結(jié)論
7.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]超臨界CO2對發(fā)泡PP/木粉復合材料性能的影響[J]. 張桂新,崔中紋,任佳偉,劉濤,郭衛(wèi)紅. 華東理工大學學報(自然科學版). 2016(01)
[2]HDPE/楊木粉復合發(fā)泡材料的制備及其性能研究[J]. 曾廣勝,黃鶴,張禮. 塑料工業(yè). 2015(10)
[3]聚乙烯/秸稈粉發(fā)泡木塑復合材料的壓制成型及性能[J]. 葛正浩,司丹鴿,張雙琳. 塑料. 2015(04)
[4]硅烷偶聯(lián)劑對PLA/木粉復合材料性能的影響[J]. 周長奉,彭培輝,吳彩茵茵,鄒侃志,唐榮,張彥華. 塑料科技. 2014(12)
[5]生物可降解聚乳酸基復合材料研究進展[J]. 呂閃閃,譚海彥,左迎峰,顧繼友,張彥華. 化工進展. 2014(11)
[6]聚乳酸復合材料的研究進展[J]. 高偉娜,趙雄燕,孫占英,王鑫,李爽. 塑料. 2014(05)
[7]亞麻籽麻纖維增強復合材料的制備及其力學性能[J]. 張蔭楠,Sayed Waqar Azhar,陳奕文,李洋文,許福軍,邱夷平. 纖維復合材料. 2014(03)
[8]高填充可降解塑料制品的研究及應用進展[J]. 楊冰,許穎,王小威,周衛(wèi)東,季君暉,李玉榮,樊武元. 塑料. 2014(04)
[9]玉米秸稈可降解復合材料的制備及力學性能研究[J]. 田普建,謝永燦,張雙琳,丁雨芬. 化工新型材料. 2014(08)
[10]不同秸稈纖維增強聚己內(nèi)酯復合材料的力學及降解性能研究[J]. 丁芳芳,李延超. 化工新型材料. 2014(05)
碩士論文
[1]木粉/聚乳酸復合材料的制備及性能表征[D]. 楊龍.東北林業(yè)大學 2015
[2]木質(zhì)素/聚乳酸復合材料的制備與性能研究[D]. 穆春玉.西南交通大學 2014
[3]葵花稈/聚乙烯輕質(zhì)復合材料制備工藝及性能研究[D]. 吳亞坤.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 2013
[4]棉桿的改性及其在聚乙烯基木塑復合材料中的應用研究[D]. 陳智英.華南理工大學 2013
[5]麥秸稈/PP復合材料老化性能研究[D]. 侯人鸞.南京農(nóng)業(yè)大學 2012
[6]稻秸纖維/聚乙烯復合材料的工藝研究及性能表征[D]. 周魯英.中南林業(yè)科技大學 2012
[7]生物可降解聚乳酸復合材料的研究[D]. 孫麗麗.天津理工大學 2011
[8]稻草/聚乳酸復合材料的制備及其界面改性研究[D]. 秦利軍.蘭州大學 2011
[9]聚乳酸(PLA)增粘改性及其發(fā)泡材料的制備與性能研究[D]. 張久禮.上海交通大學 2010
[10]油菜稈纖維基復合材料的制備及其特性研究[D]. 鄒鵬.華中農(nóng)業(yè)大學 2008
本文編號:3400103
【文章來源】:陜西科技大學陜西省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 聚乳酸基木塑復合材料
1.2.1 聚乳酸和秸稈纖維
1.2.2 聚乳酸基木塑復合材料成型工藝流程
1.2.3 提高木塑復合材料界面相容性的方法
1.2.4 改善木塑復合材料韌性的方法
1.2.5 聚乳酸基木塑復合材料國內(nèi)外研究進展
1.2.6 聚乳酸基木塑復合材料的應用領(lǐng)域
1.3 聚乳酸基發(fā)泡木塑復合材料
1.3.1 發(fā)泡機理
1.3.2 聚乳酸基發(fā)泡木塑復合材料國內(nèi)外研究進展
1.3.3 聚乳酸基發(fā)泡木塑復合材料的應用領(lǐng)域
1.4 課題主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線
1.4.1 課題主要研究內(nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
2 實驗部分
2.1 原材料及儀器設備
2.1.1 原材料及試劑
2.1.2 儀器設備
2.2 實驗步驟
2.3 性能表征
2.3.1 表觀密度測試
2.3.2 力學性能測試
2.3.3 熔體流動速率測試
2.3.4 吸水率測定
2.3.5 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.3.6 示差掃描量熱分析(DSC)
3 秸稈粉/PLA木塑復合材料的成型工藝研究
3.1 實驗設計
3.2 秸稈粉/PLA木塑復合材料注塑成型工藝及優(yōu)化
3.2.1 注塑成型工藝參數(shù)對復合材料性能的影響
3.2.2 注塑成型工藝正交實驗優(yōu)化
3.2.3 正交實驗結(jié)果的直觀分析
3.3 秸稈粉/PLA木塑復合材料模壓成型工藝及優(yōu)化
3.3.1 模壓成型工藝參數(shù)對復合材料性能的影響
3.3.2 模壓成型工藝正交實驗優(yōu)化
3.3.3 正交實驗結(jié)果的直觀分析
3.4 小結(jié)
4 秸稈粉含量對秸稈粉/PLA木塑復合材料的性能影響
4.1 實驗設計
4.2 秸稈粉含量對秸稈粉/PLA木塑復合材料性能的影響
4.2.1 秸稈粉含量對復合材料表觀密度的影響
4.2.2 秸稈粉含量對復合材料力學性能的影響
4.2.3 秸稈粉含量對復合材料斷面微觀形貌的影響
4.2.4 秸稈粉含量對復合材料熔體流變速率的影響
4.2.5 秸稈粉含量對復合材料吸水性能的影響
4.2.6 秸稈粉含量對復合材料熱性能的影響
4.3 小結(jié)
5 秸稈粉/PLA木塑復合材料的界面改性和增韌改性研究
5.1 實驗設計
5.2 PLA-g-MAH對秸稈粉/PLA木塑復合材料的界面改性研究
5.2.1 PLA-g-MAH對復合材料力學性能的影響
5.2.2 PLA-g-MAH對復合材料斷面微觀形貌的影響
5.2.3 PLA-g-MAH對復合材料熱性能的影響
5.3 硅烷偶聯(lián)劑對秸稈粉/PLA木塑復合材料的界面改性研究
5.3.1 硅烷偶聯(lián)劑對復合材料力學性能的影響
5.3.2 硅烷偶聯(lián)劑對復合材料斷面微觀形貌的影響
5.3.3 硅烷偶聯(lián)劑對復合材料熱性能的影響
5.4 不同種類增韌劑對秸稈粉/PLA木塑復合材料的增韌改性研究
5.4.1 不同種類增韌劑對復合材料力學性能的影響
5.4.2 不同種類增韌劑對復合材料斷面微觀形貌的影響
5.5 小結(jié)
6 AC發(fā)泡劑對秸稈粉/PLA發(fā)泡木塑復合材料的性能影響
6.1 秸稈粉/PLA發(fā)泡木塑復合材料的成型工藝研究
6.1.1 工藝參數(shù)對發(fā)泡復合材料性能的影響
6.1.2 成型工藝正交實驗優(yōu)化
6.1.3 正交實驗結(jié)果的直觀分析
6.2 AC發(fā)泡劑含量對秸稈粉/PLA發(fā)泡木塑復合材料性能的影響
6.2.1 AC發(fā)泡劑含量對發(fā)泡復合材料表觀質(zhì)量的影響
6.2.2 AC發(fā)泡劑含量對發(fā)泡復合材料斷面微觀形貌的影響
6.2.3 AC發(fā)泡劑含量對發(fā)泡復合材料力學性能的影響
6.2.4 AC發(fā)泡劑含量對發(fā)泡復合材料吸水性能的影響
6.3 小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 全文結(jié)論
7.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]超臨界CO2對發(fā)泡PP/木粉復合材料性能的影響[J]. 張桂新,崔中紋,任佳偉,劉濤,郭衛(wèi)紅. 華東理工大學學報(自然科學版). 2016(01)
[2]HDPE/楊木粉復合發(fā)泡材料的制備及其性能研究[J]. 曾廣勝,黃鶴,張禮. 塑料工業(yè). 2015(10)
[3]聚乙烯/秸稈粉發(fā)泡木塑復合材料的壓制成型及性能[J]. 葛正浩,司丹鴿,張雙琳. 塑料. 2015(04)
[4]硅烷偶聯(lián)劑對PLA/木粉復合材料性能的影響[J]. 周長奉,彭培輝,吳彩茵茵,鄒侃志,唐榮,張彥華. 塑料科技. 2014(12)
[5]生物可降解聚乳酸基復合材料研究進展[J]. 呂閃閃,譚海彥,左迎峰,顧繼友,張彥華. 化工進展. 2014(11)
[6]聚乳酸復合材料的研究進展[J]. 高偉娜,趙雄燕,孫占英,王鑫,李爽. 塑料. 2014(05)
[7]亞麻籽麻纖維增強復合材料的制備及其力學性能[J]. 張蔭楠,Sayed Waqar Azhar,陳奕文,李洋文,許福軍,邱夷平. 纖維復合材料. 2014(03)
[8]高填充可降解塑料制品的研究及應用進展[J]. 楊冰,許穎,王小威,周衛(wèi)東,季君暉,李玉榮,樊武元. 塑料. 2014(04)
[9]玉米秸稈可降解復合材料的制備及力學性能研究[J]. 田普建,謝永燦,張雙琳,丁雨芬. 化工新型材料. 2014(08)
[10]不同秸稈纖維增強聚己內(nèi)酯復合材料的力學及降解性能研究[J]. 丁芳芳,李延超. 化工新型材料. 2014(05)
碩士論文
[1]木粉/聚乳酸復合材料的制備及性能表征[D]. 楊龍.東北林業(yè)大學 2015
[2]木質(zhì)素/聚乳酸復合材料的制備與性能研究[D]. 穆春玉.西南交通大學 2014
[3]葵花稈/聚乙烯輕質(zhì)復合材料制備工藝及性能研究[D]. 吳亞坤.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 2013
[4]棉桿的改性及其在聚乙烯基木塑復合材料中的應用研究[D]. 陳智英.華南理工大學 2013
[5]麥秸稈/PP復合材料老化性能研究[D]. 侯人鸞.南京農(nóng)業(yè)大學 2012
[6]稻秸纖維/聚乙烯復合材料的工藝研究及性能表征[D]. 周魯英.中南林業(yè)科技大學 2012
[7]生物可降解聚乳酸復合材料的研究[D]. 孫麗麗.天津理工大學 2011
[8]稻草/聚乳酸復合材料的制備及其界面改性研究[D]. 秦利軍.蘭州大學 2011
[9]聚乳酸(PLA)增粘改性及其發(fā)泡材料的制備與性能研究[D]. 張久禮.上海交通大學 2010
[10]油菜稈纖維基復合材料的制備及其特性研究[D]. 鄒鵬.華中農(nóng)業(yè)大學 2008
本文編號:3400103
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