PLA-g-GMA的制備及其對(duì)PLA/木粉復(fù)合材料性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2022-10-06 10:19
本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)PLA進(jìn)行熔融接枝改性以制備甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚乳酸(PLA-g-GMA),將接枝物作為增容劑加入到聚乳酸/木粉(PLA/WF)復(fù)合材料中進(jìn)行研究,以期對(duì)PLA與WF的界面相容性進(jìn)行改善。本論文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:以過(guò)氧化二異丙苯(DCP)為引發(fā)劑,利用雙螺桿擠出機(jī)為反應(yīng)器通過(guò)熔融反應(yīng)擠出法制備了PLA-g-GMA。通過(guò)1H NMR和FT-IR對(duì)產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,證實(shí)了GMA在PLA主鏈上的成功接枝。通過(guò)對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行純化處理后利用返滴定法對(duì)產(chǎn)物的接枝率進(jìn)行了測(cè)定,對(duì)反應(yīng)擠出的工藝(反應(yīng)溫度、GMA用量和DCP用量)進(jìn)行了探討。發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度為185℃,GMA用量和DCP用量分別為PLA質(zhì)量的20%和0.8%時(shí),PLA-g-GMA的接枝率達(dá)4.33%。PLA經(jīng)反應(yīng)擠出后分子量發(fā)生降低,分子量分布也變寬,表明PLA在擠出過(guò)程中發(fā)生了降解;同時(shí)發(fā)現(xiàn)隨著接枝率的增大,接枝物的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率呈現(xiàn)降低的趨勢(shì);經(jīng)反應(yīng)擠出后,PLA-g-GMA在玻璃態(tài)下的儲(chǔ)能模量基本不變,但是熱變形溫度和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度隨接枝率的增大而降低。通過(guò)熔融擠出-注塑工藝制備了聚乳酸/木粉(PL...
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 聚乳酸的化學(xué)改性研究進(jìn)展
1.2.2 聚乳酸基可降解復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
1.3 研究目標(biāo)和主要研究?jī)?nèi)容
1.3.1 研究目標(biāo)
1.3.2 主要研究?jī)?nèi)容
1.4 研究技術(shù)路線
1.5 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
第二章 反應(yīng)擠出法制備PLA-g-GMA及工藝探討
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 原料和試劑
2.2.2 主要儀器與設(shè)備
2.2.3 PLA-g-GMA的合成與純化
2.2.4 PLA-g-GMA的表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 PLA-g-GMA的合成
2.3.2 PLA-g-GMA的核磁表征
2.3.3 PLA-g-GMA的紅外表征
2.3.4 合成工藝對(duì)PLA-g-GMA接枝率的影響
2.3.5 不同接枝率的PLA-g-GMA的拉伸性能
2.3.6 不同接枝率的PLA-g-GMA的動(dòng)態(tài)熱機(jī)械性能
2.3.7 PLA與PLA-g-GMA的GPC測(cè)試分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 PLA-g-GMA對(duì)聚乳酸/木粉復(fù)合材料的影響
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 原料和試劑
3.2.2 儀器與設(shè)備
3.2.3 PLA/WF/PLA-g-GMA復(fù)合材料的制備
3.2.4 PLA/WF/PLA-g-GMA復(fù)合材料的性能測(cè)試與表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 PLA/WF復(fù)合材料的力學(xué)性能分析
3.3.2 PLA/WF復(fù)合材料的SEM分析
3.3.3 PLA-g-GMA對(duì)PLA/WF復(fù)合材料的增容機(jī)理探討
3.3.4 PLA/WF復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析
3.3.5 PLA/WF復(fù)合材料的差示掃描量熱分析
3.4 小結(jié)
第四章 PLA-g-GMA的中試實(shí)驗(yàn)及其對(duì)PLA/WF復(fù)合材料的增容研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 原料和試劑
4.2.2 儀器與設(shè)備
4.2.3 PLA-g-GMA的放大及其復(fù)合材料的制備
4.2.4 復(fù)合材料性能測(cè)試與分析
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 PLA-g-GMA的GPC表征分析
4.3.2 接枝物PLA-g-GMA的熔融指數(shù)分析
4.3.3 擠出機(jī)熔體壓力和擠出電流變化
4.3.4 增容復(fù)合材料的力學(xué)性能分析
4.3.5 復(fù)合材料的熔融指數(shù)分析
4.4 小結(jié)
第五章 結(jié)果與討論
5.1 結(jié)論
5.2 討論
5.3 展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間的學(xué)術(shù)研究
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]木粉/聚乳酸可降解復(fù)合材料性能研究[J]. 宋麗賢,姚妮娜,宋英澤,丁涌,楊松. 功能材料. 2014(05)
[2]木粉粒徑和填量對(duì)木塑復(fù)合材料力學(xué)性能影響研究[J]. 宋麗賢,張平,姚妮娜,宋英澤,康明,宋開平. 功能材料. 2013(17)
[3]高填充木塑復(fù)合材料熱性能的研究[J]. 郭勇,李大綱,陳玉霞,李晶晶,邵旭. 工程塑料應(yīng)用. 2013(05)
[4]PLA-g-MAH增容改性PLA/PETG共混物的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 蔣文柔,包,,劉正英,楊偉,謝邦互,楊鳴波. 高分子材料科學(xué)與工程. 2013(03)
[5]高木粉填充量PE木塑復(fù)合材料的機(jī)械性能分析[J]. 王自瑛,李珊珊. 塑料. 2012(06)
[6]偶聯(lián)處理對(duì)聚乳酸/木粉復(fù)合材料性能的影響[J]. 張明明,儲(chǔ)富祥,王春鵬,金立維. 工程塑料應(yīng)用. 2012(11)
[7]木塑復(fù)合材料流變行為研究進(jìn)展[J]. 宋永明,王清文. 林業(yè)科學(xué). 2012(08)
[8]過(guò)氧化物對(duì)PBS/PLA共混物反應(yīng)性增容研究[J]. 周庭,胡晶瑩,周濤,張愛民. 塑料工業(yè). 2012(04)
[9]PBS-g-GMA對(duì)PLA/PBS共混體系的增容性[J]. 趙楠,揣成智,王彪. 高分子材料科學(xué)與工程. 2011(11)
[10]生物質(zhì)纖維填充聚合物復(fù)合材料的界面行為[J]. 楊俊,高磊,焦雷,周旭,郭衛(wèi)紅. 高分子材料科學(xué)與工程. 2011(09)
碩士論文
[1]竹纖維增強(qiáng)聚乳酸基復(fù)合材料的界面增容及特征[D]. 毛海良.浙江大學(xué) 2013
[2]聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐的研制及應(yīng)用[D]. 王秀臻.浙江大學(xué) 2005
本文編號(hào):3686800
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 聚乳酸的化學(xué)改性研究進(jìn)展
1.2.2 聚乳酸基可降解復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
1.3 研究目標(biāo)和主要研究?jī)?nèi)容
1.3.1 研究目標(biāo)
1.3.2 主要研究?jī)?nèi)容
1.4 研究技術(shù)路線
1.5 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
第二章 反應(yīng)擠出法制備PLA-g-GMA及工藝探討
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 原料和試劑
2.2.2 主要儀器與設(shè)備
2.2.3 PLA-g-GMA的合成與純化
2.2.4 PLA-g-GMA的表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 PLA-g-GMA的合成
2.3.2 PLA-g-GMA的核磁表征
2.3.3 PLA-g-GMA的紅外表征
2.3.4 合成工藝對(duì)PLA-g-GMA接枝率的影響
2.3.5 不同接枝率的PLA-g-GMA的拉伸性能
2.3.6 不同接枝率的PLA-g-GMA的動(dòng)態(tài)熱機(jī)械性能
2.3.7 PLA與PLA-g-GMA的GPC測(cè)試分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 PLA-g-GMA對(duì)聚乳酸/木粉復(fù)合材料的影響
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 原料和試劑
3.2.2 儀器與設(shè)備
3.2.3 PLA/WF/PLA-g-GMA復(fù)合材料的制備
3.2.4 PLA/WF/PLA-g-GMA復(fù)合材料的性能測(cè)試與表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 PLA/WF復(fù)合材料的力學(xué)性能分析
3.3.2 PLA/WF復(fù)合材料的SEM分析
3.3.3 PLA-g-GMA對(duì)PLA/WF復(fù)合材料的增容機(jī)理探討
3.3.4 PLA/WF復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析
3.3.5 PLA/WF復(fù)合材料的差示掃描量熱分析
3.4 小結(jié)
第四章 PLA-g-GMA的中試實(shí)驗(yàn)及其對(duì)PLA/WF復(fù)合材料的增容研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 原料和試劑
4.2.2 儀器與設(shè)備
4.2.3 PLA-g-GMA的放大及其復(fù)合材料的制備
4.2.4 復(fù)合材料性能測(cè)試與分析
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 PLA-g-GMA的GPC表征分析
4.3.2 接枝物PLA-g-GMA的熔融指數(shù)分析
4.3.3 擠出機(jī)熔體壓力和擠出電流變化
4.3.4 增容復(fù)合材料的力學(xué)性能分析
4.3.5 復(fù)合材料的熔融指數(shù)分析
4.4 小結(jié)
第五章 結(jié)果與討論
5.1 結(jié)論
5.2 討論
5.3 展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間的學(xué)術(shù)研究
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]木粉/聚乳酸可降解復(fù)合材料性能研究[J]. 宋麗賢,姚妮娜,宋英澤,丁涌,楊松. 功能材料. 2014(05)
[2]木粉粒徑和填量對(duì)木塑復(fù)合材料力學(xué)性能影響研究[J]. 宋麗賢,張平,姚妮娜,宋英澤,康明,宋開平. 功能材料. 2013(17)
[3]高填充木塑復(fù)合材料熱性能的研究[J]. 郭勇,李大綱,陳玉霞,李晶晶,邵旭. 工程塑料應(yīng)用. 2013(05)
[4]PLA-g-MAH增容改性PLA/PETG共混物的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 蔣文柔,包,,劉正英,楊偉,謝邦互,楊鳴波. 高分子材料科學(xué)與工程. 2013(03)
[5]高木粉填充量PE木塑復(fù)合材料的機(jī)械性能分析[J]. 王自瑛,李珊珊. 塑料. 2012(06)
[6]偶聯(lián)處理對(duì)聚乳酸/木粉復(fù)合材料性能的影響[J]. 張明明,儲(chǔ)富祥,王春鵬,金立維. 工程塑料應(yīng)用. 2012(11)
[7]木塑復(fù)合材料流變行為研究進(jìn)展[J]. 宋永明,王清文. 林業(yè)科學(xué). 2012(08)
[8]過(guò)氧化物對(duì)PBS/PLA共混物反應(yīng)性增容研究[J]. 周庭,胡晶瑩,周濤,張愛民. 塑料工業(yè). 2012(04)
[9]PBS-g-GMA對(duì)PLA/PBS共混體系的增容性[J]. 趙楠,揣成智,王彪. 高分子材料科學(xué)與工程. 2011(11)
[10]生物質(zhì)纖維填充聚合物復(fù)合材料的界面行為[J]. 楊俊,高磊,焦雷,周旭,郭衛(wèi)紅. 高分子材料科學(xué)與工程. 2011(09)
碩士論文
[1]竹纖維增強(qiáng)聚乳酸基復(fù)合材料的界面增容及特征[D]. 毛海良.浙江大學(xué) 2013
[2]聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐的研制及應(yīng)用[D]. 王秀臻.浙江大學(xué) 2005
本文編號(hào):3686800
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