聚乳酸/納米纖維素復(fù)合材料的制備與性能研究
發(fā)布時間:2023-04-25 01:56
聚乳酸(PLA)具有優(yōu)良的生物相容性、可吸收性、可再生、無毒無刺激、可完全降解等優(yōu)點,在建筑、交通運輸、包裝和電子電器領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,是一種最具前景的生物質(zhì)高分子材料。但是PLA脆性大、結(jié)晶度低、結(jié)晶速率慢、耐熱性差,限制其進一步應(yīng)用。納米纖維素來源于天然生物質(zhì)資源,擁有高力學強度、高比表面積、高長徑比,適合作為聚合物增強材料。用納米纖維素增強聚乳酸,可以提高聚乳酸的強度和模量,同時加快聚乳酸的結(jié)晶速率。但是納米纖維素制備過程中,處理工藝復(fù)雜,需要大量化學藥品,阻礙了綠色化學的發(fā)展,而且纖維素表面有大量羥基,纖維素之間容易形成氫鍵相互作用,不易分散在疏水性的PLA基體中。為了發(fā)展綠色化學工藝并提高植物纖維和聚乳酸之間的相容性,本文用水熱處理法來處理雜交狼尾草原料,探討了水熱處理工藝條件,并制備出納米纖維素,考察了不同處理階段植物纖維的性能,最后將制得的不同植物纖維同聚乳酸混合,通過混煉法和熱壓成型制備出聚乳酸植物纖維復(fù)合材料,考察了它們的力學性能、耐熱性、結(jié)晶性等性能。首先選用南京農(nóng)科院培育的能源植物雜交狼尾草作為原料,通過綠色工藝水熱法處理,考察了水熱處理溫度(1701
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 聚乳酸概述
1.2.1 聚乳酸的結(jié)構(gòu)
1.2.2 聚乳酸的性能
1.2.3 聚乳酸的共混改性
1.3 纖維素概述
1.3.1 纖維素的結(jié)構(gòu)
1.3.2 納米纖維素
1.3.3 納米纖維素晶須
1.3.4 納米纖維素的制備
1.3.5 納米纖維素的改性
1.4 聚乳酸/納米纖維素復(fù)合材料的研究進展
1.5 本課題研究目的和內(nèi)容
1.5.1 研究目的和意義
1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 水熱預(yù)處理對雜交狼尾草固體殘余物結(jié)構(gòu)和性能的影響
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗材料
2.2.2 實驗儀器
2.2.3 實驗內(nèi)容方法
2.3 實驗結(jié)果與討論
2.3.1 水熱處理溫度對植物原料組成成分的影響
2.3.2 水熱處理溫度對固體殘余物化學結(jié)構(gòu)的影響
2.3.3 水熱處理溫度對固體殘余物形貌的影響
2.3.4 水熱處理溫度對固體殘余物熱性能的影響
2.3.5 水熱處理溫度對固體殘余物結(jié)晶性的影響
2.4 本章小結(jié)
第三章 納米纖維素的制備與表征
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗材料
3.2.2 實驗儀器
3.2.3 實驗步驟和方法
3.3 實驗結(jié)果與討論
3.3.1 不同處理階段植物纖維的形貌分析
3.3.2 不同處理階段植物纖維的紅外圖譜分析
3.3.3 不同處理階段植物纖維的物相分析
3.3.4 不同處理階段植物纖維的熱失重分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 聚乳酸/納米纖維素復(fù)合材料的制備與表征
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗材料
4.2.2 實驗儀器
4.2.3 實驗內(nèi)容和方法
4.2.4 復(fù)合材料表征方法
4.3 實驗結(jié)果與討論
4.3.1 不同增強體復(fù)合材料的力學性能分析
4.3.2 不同增強體復(fù)合材料的形貌分析
4.3.3 不同增強體復(fù)合材料的紅外光譜分析
4.3.4 不同增強體復(fù)合材料的物相分析
4.3.5 不同增強體復(fù)合材料的DSC分析
4.3.6 不同增強體復(fù)合材料的熱失重分析
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
結(jié)論
展望
參考文獻
致謝
在讀學位期間發(fā)表的論文
本文編號:3800470
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Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 聚乳酸概述
1.2.1 聚乳酸的結(jié)構(gòu)
1.2.2 聚乳酸的性能
1.2.3 聚乳酸的共混改性
1.3 纖維素概述
1.3.1 纖維素的結(jié)構(gòu)
1.3.2 納米纖維素
1.3.3 納米纖維素晶須
1.3.4 納米纖維素的制備
1.3.5 納米纖維素的改性
1.4 聚乳酸/納米纖維素復(fù)合材料的研究進展
1.5 本課題研究目的和內(nèi)容
1.5.1 研究目的和意義
1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 水熱預(yù)處理對雜交狼尾草固體殘余物結(jié)構(gòu)和性能的影響
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗材料
2.2.2 實驗儀器
2.2.3 實驗內(nèi)容方法
2.3 實驗結(jié)果與討論
2.3.1 水熱處理溫度對植物原料組成成分的影響
2.3.2 水熱處理溫度對固體殘余物化學結(jié)構(gòu)的影響
2.3.3 水熱處理溫度對固體殘余物形貌的影響
2.3.4 水熱處理溫度對固體殘余物熱性能的影響
2.3.5 水熱處理溫度對固體殘余物結(jié)晶性的影響
2.4 本章小結(jié)
第三章 納米纖維素的制備與表征
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗材料
3.2.2 實驗儀器
3.2.3 實驗步驟和方法
3.3 實驗結(jié)果與討論
3.3.1 不同處理階段植物纖維的形貌分析
3.3.2 不同處理階段植物纖維的紅外圖譜分析
3.3.3 不同處理階段植物纖維的物相分析
3.3.4 不同處理階段植物纖維的熱失重分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 聚乳酸/納米纖維素復(fù)合材料的制備與表征
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗材料
4.2.2 實驗儀器
4.2.3 實驗內(nèi)容和方法
4.2.4 復(fù)合材料表征方法
4.3 實驗結(jié)果與討論
4.3.1 不同增強體復(fù)合材料的力學性能分析
4.3.2 不同增強體復(fù)合材料的形貌分析
4.3.3 不同增強體復(fù)合材料的紅外光譜分析
4.3.4 不同增強體復(fù)合材料的物相分析
4.3.5 不同增強體復(fù)合材料的DSC分析
4.3.6 不同增強體復(fù)合材料的熱失重分析
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
結(jié)論
展望
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