纖維素/聚乳酸復(fù)合材料的制備及其性能研究
發(fā)布時間:2023-04-02 21:27
近年來,環(huán)境污染已經(jīng)嚴(yán)重影響了我們的健康和生活,尤其是霧霾問題,備受人們的關(guān)注。造成霧霾的原因之一就是農(nóng)田中大量農(nóng)業(yè)廢棄物的焚燒,焚燒農(nóng)業(yè)廢棄物不僅使得環(huán)境問題日益加劇,同時,也是對天然資源的浪費。對于農(nóng)業(yè)大國的中國來說,每年都有大量的小麥產(chǎn)出,許多麥草被廢棄在農(nóng)田中,麥草中含有豐富的麥草纖維,這天然可再生資源通過改性處理轉(zhuǎn)化為麥草纖維素,可以利用到工業(yè)、建筑以及塑料行業(yè)中,提升了麥草資源的利用價值,F(xiàn)在,白色污染問題一直是環(huán)保問題的難點,對于塑料的不可降解問題,很多學(xué)者提出使用可降解的聚乳酸為原料制備塑料產(chǎn)品。但是,以聚乳酸為原料,會存在生產(chǎn)成本過高且聚乳酸的抗撕裂性較差等問題;谝陨蠁栴},本論文以農(nóng)業(yè)廢棄物——麥草纖維素為原料,用馬來酸酐對麥草纖維素結(jié)構(gòu)上的羥基官能團(tuán)進(jìn)行酯化處理,使得酯化后的麥草纖維素可以與聚乳酸(PLA)基體原料性質(zhì)有些相近,再通過密煉機(jī)混煉的方法,利用“相似相容”原理,制備出高性能的新型復(fù)合材料,通過酯化麥草纖維素增強聚乳酸復(fù)合材料的機(jī)械性能和熱學(xué)性能,同時降低衍生品的生產(chǎn)成本,有助于聚乳酸材料在更多的鄰域中應(yīng)用以及廢棄資源的綜合利用,這對于環(huán)境保護(hù)和循環(huán)經(jīng)...
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 概述
1.2 纖維素
1.2.1 纖維素的結(jié)構(gòu)
1.2.2 纖維素的提取
1.2.3 纖維素的性質(zhì)
1.3 纖維素的改性
1.3.1 物理改性
1.3.2 化學(xué)改性
1.3.3 生物改性
1.4 纖維素及衍生物的應(yīng)用
1.4.1 高分子材料中應(yīng)用
1.4.2 醫(yī)藥領(lǐng)域中應(yīng)用
1.4.3 廢水處理中應(yīng)用
1.4.4 食品行業(yè)中應(yīng)用
1.5 聚乳酸
1.5.1 聚乳酸結(jié)構(gòu)
1.6 聚乳酸的合成方法
1.6.1 乳酸直接縮聚法
1.6.2 丙交酯開環(huán)聚合法
1.7 聚乳酸的性質(zhì)及改性
1.7.1 物理改性
1.7.2 化學(xué)改性
1.8 聚乳酸的應(yīng)用
1.8.1 醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用
1.8.2 包裝塑料領(lǐng)域應(yīng)用
1.9 本論文的研究內(nèi)容及意義
第2章 馬來酸酐酯化改性麥草纖維素的制備與性能研究
2.1 引言
2.2 實驗原理
2.2.1 合成路線
2.2.2 取代度測定
2.3 實驗部分
2.3.1 實驗藥品和儀器
2.3.2 實驗方法
2.3.3 樣品的表征
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 催化劑濃硫酸的用量對DS值的影響
2.4.2 馬來酸酐與麥草纖維素的質(zhì)量比對DS值的影響
2.4.3 反應(yīng)溫度對DS值的影響
2.4.4 反應(yīng)時間對DS值的影響
2.4.5 紅外測試結(jié)果與分析
2.4.6 SEM測試結(jié)果分析
2.4.7 熱穩(wěn)定性測試結(jié)果分析
2.5 本章小結(jié)
第3章 酯化纖維素/聚乳酸復(fù)合材料的混煉及其性能研究
3.1 引言
3.2 實驗原理
3.2.1 合成路線圖
3.3 實驗部分
3.3.1 實驗藥品和儀器
3.3.2 實驗方法
3.3.3 樣品的表征
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 紅外測試結(jié)果與分析
3.4.2 熱穩(wěn)定性結(jié)果分析
3.4.3 彎曲性能測試結(jié)果分析
3.4.4 拉伸性能測試結(jié)果分析
3.4.5 DSC測試結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 次氯酸鈉氧化改性麥草纖維素的研究
4.1 引言
4.2 實驗原理
4.2.1 氧化改性示意圖
4.2.2 結(jié)晶度的測定
4.3 實驗部分
4.3.1 實驗藥品和儀器
4.3.2 實驗方法
4.3.3 樣品的表征
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 XRD測試結(jié)果及分析
4.4.2 次氯酸鈉的用量對氧化纖維素的結(jié)晶度的影響
4.4.3 反應(yīng)時間對氧化纖維素的結(jié)晶度的影響
4.4.4 反應(yīng)溫度對氧化纖維素的結(jié)晶度的影響
4.4.5 體系pH值對氧化纖維素的結(jié)晶度的影響
4.4.6 SEM測試分析
4.4.7 紅外測試結(jié)果與分析
4.4.8 接觸角結(jié)果分析
4.4.9 熱性能結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表的論文
致謝
本文編號:3779990
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 概述
1.2 纖維素
1.2.1 纖維素的結(jié)構(gòu)
1.2.2 纖維素的提取
1.2.3 纖維素的性質(zhì)
1.3 纖維素的改性
1.3.1 物理改性
1.3.2 化學(xué)改性
1.3.3 生物改性
1.4 纖維素及衍生物的應(yīng)用
1.4.1 高分子材料中應(yīng)用
1.4.2 醫(yī)藥領(lǐng)域中應(yīng)用
1.4.3 廢水處理中應(yīng)用
1.4.4 食品行業(yè)中應(yīng)用
1.5 聚乳酸
1.5.1 聚乳酸結(jié)構(gòu)
1.6 聚乳酸的合成方法
1.6.1 乳酸直接縮聚法
1.6.2 丙交酯開環(huán)聚合法
1.7 聚乳酸的性質(zhì)及改性
1.7.1 物理改性
1.7.2 化學(xué)改性
1.8 聚乳酸的應(yīng)用
1.8.1 醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用
1.8.2 包裝塑料領(lǐng)域應(yīng)用
1.9 本論文的研究內(nèi)容及意義
第2章 馬來酸酐酯化改性麥草纖維素的制備與性能研究
2.1 引言
2.2 實驗原理
2.2.1 合成路線
2.2.2 取代度測定
2.3 實驗部分
2.3.1 實驗藥品和儀器
2.3.2 實驗方法
2.3.3 樣品的表征
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 催化劑濃硫酸的用量對DS值的影響
2.4.2 馬來酸酐與麥草纖維素的質(zhì)量比對DS值的影響
2.4.3 反應(yīng)溫度對DS值的影響
2.4.4 反應(yīng)時間對DS值的影響
2.4.5 紅外測試結(jié)果與分析
2.4.6 SEM測試結(jié)果分析
2.4.7 熱穩(wěn)定性測試結(jié)果分析
2.5 本章小結(jié)
第3章 酯化纖維素/聚乳酸復(fù)合材料的混煉及其性能研究
3.1 引言
3.2 實驗原理
3.2.1 合成路線圖
3.3 實驗部分
3.3.1 實驗藥品和儀器
3.3.2 實驗方法
3.3.3 樣品的表征
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 紅外測試結(jié)果與分析
3.4.2 熱穩(wěn)定性結(jié)果分析
3.4.3 彎曲性能測試結(jié)果分析
3.4.4 拉伸性能測試結(jié)果分析
3.4.5 DSC測試結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 次氯酸鈉氧化改性麥草纖維素的研究
4.1 引言
4.2 實驗原理
4.2.1 氧化改性示意圖
4.2.2 結(jié)晶度的測定
4.3 實驗部分
4.3.1 實驗藥品和儀器
4.3.2 實驗方法
4.3.3 樣品的表征
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 XRD測試結(jié)果及分析
4.4.2 次氯酸鈉的用量對氧化纖維素的結(jié)晶度的影響
4.4.3 反應(yīng)時間對氧化纖維素的結(jié)晶度的影響
4.4.4 反應(yīng)溫度對氧化纖維素的結(jié)晶度的影響
4.4.5 體系pH值對氧化纖維素的結(jié)晶度的影響
4.4.6 SEM測試分析
4.4.7 紅外測試結(jié)果與分析
4.4.8 接觸角結(jié)果分析
4.4.9 熱性能結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
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致謝
本文編號:3779990
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