利用木質纖維材料增強可降解聚合物制備的可降解復合材料,不僅充分利用了木質纖維資源,而且還可以替代石油基復合材料實現(xiàn)材料的可持續(xù)發(fā)展。然而木質纖維材料的加入,一定程度上降低了可降解聚合物的強度和增加了材料的脆性,進而限制了材料的使用范圍。為提高可降解復合材料的強度和韌性以及其在3D打印領域的應用性,本文采用楊木粉改性處理、聚合物接枝改性以及添加增韌劑等方法,分別來增強和增韌可降解復合材料,系統(tǒng)研究了楊木粉/聚乳酸可降解復合材料的制備、增強和增韌機理,提出制備可以用于3D打印的木質纖維/聚乳酸可降解復合材料的新方法,為可降解復合材料在3D打印領域的拓展應用提供理論依據。本文研究內容與主要結果如下:（1）采用制漿法改性楊木粉（簡稱:BECMP纖維）來增強聚乳酸制備可降解復合材料,主要研究不同BECMP纖維添加量對復合材料力學、熱學以及流變性能的影響。同時對比研究改性前后楊木粉對復合材料性能的增強情況,并通過掃描電鏡分析改性前后楊木粉的形貌尺寸差異及其在聚乳酸基體中的分布和界面結合。相對PLA,楊木粉可以提高復合材料的拉伸模量和彎曲模量,但由于BECMP纖維具有較高的剛性和長徑比,所以BECM... 

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 木質纖維材料和可生物降解聚合物
        1.2.1 木質纖維材料
        1.2.2 可生物降解聚合物
    1.3 木質纖維增強可生物降解聚合物復合材料
        1.3.1 國內外研究進展
        1.3.2 復合材料界面性能研究
        1.3.3 復合材料增韌性能研究
    1.4 快速成型技術
        1.4.1 快速成型打印技術簡介
        1.4.2 快速成型打印技術在復合材料領域中的應用
    1.5 本課題的研究內容與創(chuàng)新點
        1.5.1 本課題的提出
        1.5.2 本文的研究內容
        1.5.3 本文的創(chuàng)新點
2 制漿法改性楊木粉增強聚乳酸復合材料
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 主要原料
        2.2.2 主要儀器與設備
        2.2.3 BECMP纖維的制備
        2.2.4 復合材料的制備
        2.2.5 測試與表征方法
    2.3 結果與討論
        2.3.1 楊木粉與BECMP纖維的化學組成和微觀形貌分析
        2.3.2 復合材料力學性能分析
        2.3.3 復合材料熱學性能分析
        2.3.4 復合材料流變性能分析
        2.3.5 復合材料界面結構分析
    2.4 本章小結
3 化學改性楊木粉對聚乳酸復合材料性能的影響
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 主要原料
        3.2.2 主要儀器與設備
        3.2.3 楊木粉的化學改性
        3.2.4 復合材料的制備
        3.2.5 測試與表征方法
    3.3 結果與討論
        3.3.1 改性楊木粉化學結構和形貌變化
        3.3.2 復合材料力學性能分析
        3.3.3 復合材料熱學性能分析
        3.3.4 復合材料動態(tài)力學分析
        3.3.5 復合材料流變性能分析
        3.3.6 復合材料界面結構分析
        3.3.7 復合材料接觸角分析
    3.4 本章小結
4 楊木粉/馬來酸酐接枝聚乳酸復合材料的性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 主要原料
        4.2.2 主要儀器與設備
        4.2.3 馬來酸酐接枝聚乳酸接枝物的制備
        4.2.4 復合材料的制備
        4.2.5 測試與表征方法
    4.3 結果與討論
        4.3.1 馬來酸酐接枝聚乳酸的紅外吸收光譜分析
        4.3.2 馬來酸酐接枝聚乳酸接與楊木粉復合的反應機理
        4.3.3 復合材料力學性能分析
        4.3.4 復合材料熱學性能分析
        4.3.5 復合材料動態(tài)力學性能分析
        4.3.6 復合材料界面結構分析
    4.4 本章小結
5 不同增韌劑對楊木粉/聚乳酸復合材料性能的影響
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 主要原料
        5.2.2 主要儀器與設備
        5.2.3 復合材料的制備
        5.2.4 測試與表征方法
    5.3 結果與討論
        5.3.1 復合材料力學性能分析
        5.3.2 復合材料斷面形貌分析
        5.3.3 復合材料熱學性能分析
        5.3.4 復合材料動態(tài)力學性能分析
        5.3.5 復合材料流變性能分析
        5.3.6 復合材料接觸角和紅外光譜分析
    5.4 本章小結
6 3D打印楊木粉/聚乳酸復合材料
    6.1 引言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 主要原料
        6.2.2 主要儀器與設備
        6.2.3 復合材料的制備
        6.2.4 測試與表征方法
    6.3 結果與討論
        6.3.1 楊木粉含量對打印復合材料性能的影響
        6.3.2 打印溫度對復合材料性能的影響
        6.3.3 打印速度對復合材料性能的影響
        6.3.4 打印層厚對復合材料性能的影響
        6.3.5 打印方向對復合材料性能的影響
        6.3.6 3D打印復合材料的應用研究
    6.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
致謝
附件


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3710758