為了解決竹纖維與聚乳酸（PLA）基體之間的界面相容性較差的問題,分別通過不同濃度的NaOH溶液和MDI丙酮溶液對竹纖維進(jìn)行處理,將溶液處理后的竹纖維加入PLA基體制備PLA基竹塑復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,PLA/MBF-2復(fù)合材料兼具良好的力學(xué)性能及耐水性能,綜合性能較好。 

【文章來源】：塑料科技. 2020,48(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

溶液處理前后竹纖維孔徑分布

圖2為未處理的竹纖維、NBF-2及MBF-2的XRD譜圖。從圖2可以看出，溶液處理前后的竹纖維并未出現(xiàn)結(jié)晶峰位置的偏移，均存在（002）的最大結(jié)晶峰。相比于未處理的竹纖維，NBF-2及MBF-2的結(jié)晶峰強(qiáng)度幾乎不變，表明竹纖維化學(xué)穩(wěn)定性較好，物相結(jié)構(gòu)未發(fā)生明顯改變。2.3 PLA基竹塑復(fù)合材料的力學(xué)性能測試

圖3為PLA/NBF及PLA/MBF復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度。從圖3可以看出，未經(jīng)過溶液處理的復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度為41.1 MPa，而經(jīng)過溶液處理后，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度都得到了提升。對于PLA/NBF復(fù)合材料，其拉伸強(qiáng)度隨著處理液濃度的增大先增加后降低，當(dāng)Na OH溶液濃度為0.75 mol/L時(shí)，拉伸強(qiáng)度達(dá)到最高，為48.4 MPa，相較未經(jīng)過溶液處理的復(fù)合材料提升了17.7%。主因Na OH可以有效地處理竹纖維中的木質(zhì)素和半纖維素，使得復(fù)合材料中纖維素的含量相對增加，導(dǎo)致拉伸強(qiáng)度的增加。但隨著Na OH濃度的進(jìn)一步增加，Na OH開始破壞竹纖維中的纖維素，導(dǎo)致纖維素含量降低，從而引起拉伸強(qiáng)度降低；對于PLA/MBF復(fù)合材料，其拉伸強(qiáng)度也隨著處理液濃度的增大先增加后降低，當(dāng)MDI丙酮溶液的濃度為0.75 mol/L時(shí)，PLA/MBF的拉伸強(qiáng)度達(dá)到最高，為50.1 MPa，相較未經(jīng)過溶液處理的復(fù)合材料提升21.9%。原因是MDI可以在PLA與BF之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的橋聯(lián)作用，可以更好地實(shí)現(xiàn)PLA和BF之間界面的調(diào)控[16]。而當(dāng)MDI丙酮溶液的濃度進(jìn)一步增加時(shí)，丙酮破壞了竹纖維與PLA之間的黏結(jié)強(qiáng)度從而導(dǎo)致復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度下降。圖4為PLA/NBF及PLA/MBF復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]竹纖維/聚乳酸可降解復(fù)合材料相容界面構(gòu)建進(jìn)展[J]. 李文豪,吳義強(qiáng),李萍,李新功,左迎峰.  材料導(dǎo)報(bào). 2018(17)
[2]堿處理對竹纖維/聚乳酸可降解復(fù)合材料性能影響研究[J]. 左迎峰,李萍,劉文杰,李新功,江萍,吳義強(qiáng).  功能材料. 2018(02)
[3]不同增塑劑對PLA/BF復(fù)合材料的性能影響[J]. 劉淑瓊,劉瑞來,王兆禮,梁達(dá)華.  塑料工業(yè). 2018(01)
[4]竹纖維/聚乳酸可降解復(fù)合材料的增塑改性[J]. 左迎峰,李文豪,李萍,趙星,李新功,吳義強(qiáng).  林業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[5]聚乳酸/植物纖維全生物降解復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 張揚(yáng),張靜,江雯釗,鄧蘭英,李煒業(yè),溫變英.  中國塑料. 2015(08)
[6]堿處理對竹纖維及竹纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料性能的影響[J]. 王春紅,劉勝凱.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2015(03)
[7]竹纖維/聚乳酸可生物降解復(fù)合材料自然降解性能[J]. 鄭霞,李新功,吳義強(qiáng),李賢軍.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2014(02)
[8]界面調(diào)控對竹纖維/聚乳酸復(fù)合材料性能的影響[J]. 李新功,鄭霞,吳義強(qiáng).  功能材料. 2013(02)
[9]竹纖維結(jié)構(gòu)及其性能研究[J]. 蔣建新,楊中開,朱莉偉,史麗敏,閆立杰.  北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(01)
[10]纖維素溶劑研究進(jìn)展[J]. 呂昂,張俐娜.  高分子學(xué)報(bào). 2007(10)

博士論文
[1]竹纖維/聚乳酸可生物降解復(fù)合材料界面調(diào)控及性能研究[D]. 李新功.中南林業(yè)科技大學(xué) 2015

碩士論文
[1]BF/PCL/PLA復(fù)合材料制備及性能研究[D]. 紀(jì)雨辛.中南林業(yè)科技大學(xué) 2016



本文編號：3443963