納米纖維素增強可降解復(fù)合材料的開發(fā)與應(yīng)用
發(fā)布時間：2021-09-24 00:13
天然纖維素是一種可從植物、藻類中提取的可再生生物材料,其成本低廉,產(chǎn)量高,用天然纖維制備的納米纖維素被廣泛用于制備生物高聚物。相比于其他增強相材料,納米纖維素的優(yōu)點不僅限于天然來源,無污染可降解,更由于其自身較長的長度,較大的縱橫比以及巨大的比表面積,可在復(fù)合材料中發(fā)揮性能加強效應(yīng)。綜上所述,納米纖維素在復(fù)合材料制備領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛。本論文使用來源于自然界植物提取的納米纖維素作為增強相制備用于不同用途的增強材料,主要應(yīng)用方向為復(fù)合膜的制備領(lǐng)域、復(fù)合材料水凝膠制備與生物醫(yī)療用擠出式3d打印領(lǐng)域。通過微觀形貌觀測,拉伸性能檢測,熱穩(wěn)定性檢測等手段對材料進行表征,考察了復(fù)合材料制備方式對所的材料的性能影響,以及增塑劑添加對材料的性能影響與增強效應(yīng),探討了納米纖維素在擠出成型水凝膠材料中的增強機制。為天然纖維素在多種復(fù)合材料中作為增強相的應(yīng)用提供了研究方向。本文主要研究內(nèi)容如下:一、復(fù)合材料制備工藝實驗。采用熔融混合法與溶液混合法分別制備了改性納米纖維素/聚乳酸復(fù)合材料,并將其運用于復(fù)合膜制備技術(shù),考察了改性納米纖維素添加量對復(fù)合材料材性的影響,對比了兩種制備方式的優(yōu)劣與特點。二、納米纖維素...
【文章來源】：浙江農(nóng)林大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】：80 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．３本文的技術(shù)路線??Ｆｉｇｌ?．３ＴｈｅＴｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏｕｔｅ??
儀中以１８０°Ｃ，?５０ｒｐｍ?（轉(zhuǎn)??／分）的轉(zhuǎn)速混合ｌＯｍｉｎ，得到塊狀的ＣＮＦ／ＰＬＡ復(fù)合材料。隨后將復(fù)合材料在平板硫??化儀中以１８０°Ｃ的溫度熱壓成拉伸試樣所用的３ｍｍ薄板狀樣品用于后續(xù)的表征。實??驗中通過控制ＣＮＦ的添加來研宄ＣＮＦ含量對復(fù)合材料材性的影響，分別添加２％、??４％、６％、８％的ＣＮＦ制備復(fù)合材料，其中表面活性劑ＰＥＧ２０００的含量均為２％。￥??驗中分別表示為?ＰＬＡ（２％）、ＰＬＡ（４％）、ＰＬＡ（６％）、ＰＬＡ（８°／。）。??（Ａ）?（Ｂ）??圖２．１?（Ａ）為ＣＮＦ懸濁液；（Ｂ）為混練后的ＣＮＦ／ＰＬＡ復(fù)合材料??Ｆｉｇ?２．１?Ｔｈｅ?ＣＮＦ?ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ（Ａ）ａｎｄ?ｋｎｅａｄｉｎｇ?ＣＮＦ／ＰＬＡ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ（Ｂ）??２．?２．?４復(fù)合材料的表征實驗??拉伸測試：實驗使用平板硫化儀制備的壓板壓制的薄板狀材料上按照??ＧＢ／Ｔ１３０２２－１９９１標準切割的啞鈴狀樣條，儀器使用微機控制電子萬能力學(xué)試驗機進??行拉伸測試，使用塑料拉伸性能的測試（板材）模式，在室溫下以５ｍｍ／ｍｉｎ的速度??進行測試。對于每組樣品測試數(shù)量不少于１０根，分別獲得了材料的拉伸強度，彈性??１３??
?納米纖維素增強可降解復(fù)合材料的開發(fā)與應(yīng)用???模量以及斷裂伸長率，取平均值獲得數(shù)據(jù)。??．＿??（Ａ）?（Ｂ）??圖２．２?（Ａ）為ＣＮＦ／ＰＬＡ平板硫化機的壓片：（Ｂ）為拉伸實驗后的拉伸樣條??Ｆｉｇ?２．２?Ｔｈｅ?ｔｈｉｎ?ｓｌｉｃｅ?ｏｆ?ＣＮＦ／ＰＬＡ（Ａ）ａｎｄ?ｔｈｅ?ｓａｍｐｌｅｓ?ｏｆ?ＣＮＦ／ＰＬＡ?ａｆｔｅｒ?ｔｈｅ?ｔｅｎｓｉｌｅ?ｔｅｓｔ?（Ｂ）??２．?３熔融擠出材料的力學(xué)性能分析??通過材料的拉伸性能測試得到了材料的拉伸強度，彈性模量與斷裂伸長率。結(jié)果??發(fā)現(xiàn)使用熔融共混手段制備的ＣＮＦ／ＰＬＡ復(fù)合材料普遍出現(xiàn)了材性的大幅度下滑。相??比于純ＰＬＡ，添加了?２％的ＣＮＦ的復(fù)合材料的拉伸強度下降幅度不大，約６．７％；而??隨著ＣＮＦ含量不斷增加，材料的拉伸強度下降的趨勢更加明顯。直到含量添加至８％??時，材料的拉伸強度相比純ＰＬＡ下降了約７５％。材料的彈性模量在添加２％的ＣＮＦ??后出現(xiàn)了大幅度的下滑，約２７．７％。而在ＣＮＦ含量在２％到６％時，材料的彈性模量??變化幅度較�。欢敚茫危坪繌模叮ヌ砑又粒福r，材料的彈性模量再次出現(xiàn)大幅度??的降低，相比于純ＰＬＡ降低了大約４７．７°／。。而材料的斷裂伸長率也隨著ＣＮＦ含量的??增加發(fā)生了大幅度的下降，下降幅度基本保持一致，均為２０％左右。??１？００??＼?：?＼??ＩＩ?＼?Ｉ?Ｓ—??ｒ?Ｖ?�。�?＼??１０??■０％（：？＃?ＰＵ？７＾ＣＮｆ?ＰＵ（４％ＣＮｆ?ＰｌＡｉｒ＾ＣＫｆ）?ＰＵ?Ｖ￡Ｎｆ?ＰＬＡ｜７％ＣＷ?．?ＰＬＡ（？＊＞ＣＭＦ??＜Ａ＞拉仲強度?（Ｂ）楊氏校Ｍ??圖２．３熔融共混法制備ＣＮＦ／Ｐ
本文編號：3406705
【文章來源】：浙江農(nóng)林大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】：80 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．３本文的技術(shù)路線??Ｆｉｇｌ?．３ＴｈｅＴｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏｕｔｅ??
儀中以１８０°Ｃ，?５０ｒｐｍ?（轉(zhuǎn)??／分）的轉(zhuǎn)速混合ｌＯｍｉｎ，得到塊狀的ＣＮＦ／ＰＬＡ復(fù)合材料。隨后將復(fù)合材料在平板硫??化儀中以１８０°Ｃ的溫度熱壓成拉伸試樣所用的３ｍｍ薄板狀樣品用于后續(xù)的表征。實??驗中通過控制ＣＮＦ的添加來研宄ＣＮＦ含量對復(fù)合材料材性的影響，分別添加２％、??４％、６％、８％的ＣＮＦ制備復(fù)合材料，其中表面活性劑ＰＥＧ２０００的含量均為２％。￥??驗中分別表示為?ＰＬＡ（２％）、ＰＬＡ（４％）、ＰＬＡ（６％）、ＰＬＡ（８°／。）。??（Ａ）?（Ｂ）??圖２．１?（Ａ）為ＣＮＦ懸濁液；（Ｂ）為混練后的ＣＮＦ／ＰＬＡ復(fù)合材料??Ｆｉｇ?２．１?Ｔｈｅ?ＣＮＦ?ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ（Ａ）ａｎｄ?ｋｎｅａｄｉｎｇ?ＣＮＦ／ＰＬＡ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ（Ｂ）??２．?２．?４復(fù)合材料的表征實驗??拉伸測試：實驗使用平板硫化儀制備的壓板壓制的薄板狀材料上按照??ＧＢ／Ｔ１３０２２－１９９１標準切割的啞鈴狀樣條，儀器使用微機控制電子萬能力學(xué)試驗機進??行拉伸測試，使用塑料拉伸性能的測試（板材）模式，在室溫下以５ｍｍ／ｍｉｎ的速度??進行測試。對于每組樣品測試數(shù)量不少于１０根，分別獲得了材料的拉伸強度，彈性??１３??
?納米纖維素增強可降解復(fù)合材料的開發(fā)與應(yīng)用???模量以及斷裂伸長率，取平均值獲得數(shù)據(jù)。??．＿??（Ａ）?（Ｂ）??圖２．２?（Ａ）為ＣＮＦ／ＰＬＡ平板硫化機的壓片：（Ｂ）為拉伸實驗后的拉伸樣條??Ｆｉｇ?２．２?Ｔｈｅ?ｔｈｉｎ?ｓｌｉｃｅ?ｏｆ?ＣＮＦ／ＰＬＡ（Ａ）ａｎｄ?ｔｈｅ?ｓａｍｐｌｅｓ?ｏｆ?ＣＮＦ／ＰＬＡ?ａｆｔｅｒ?ｔｈｅ?ｔｅｎｓｉｌｅ?ｔｅｓｔ?（Ｂ）??２．?３熔融擠出材料的力學(xué)性能分析??通過材料的拉伸性能測試得到了材料的拉伸強度，彈性模量與斷裂伸長率。結(jié)果??發(fā)現(xiàn)使用熔融共混手段制備的ＣＮＦ／ＰＬＡ復(fù)合材料普遍出現(xiàn)了材性的大幅度下滑。相??比于純ＰＬＡ，添加了?２％的ＣＮＦ的復(fù)合材料的拉伸強度下降幅度不大，約６．７％；而??隨著ＣＮＦ含量不斷增加，材料的拉伸強度下降的趨勢更加明顯。直到含量添加至８％??時，材料的拉伸強度相比純ＰＬＡ下降了約７５％。材料的彈性模量在添加２％的ＣＮＦ??后出現(xiàn)了大幅度的下滑，約２７．７％。而在ＣＮＦ含量在２％到６％時，材料的彈性模量??變化幅度較�。欢敚茫危坪繌模叮ヌ砑又粒福r，材料的彈性模量再次出現(xiàn)大幅度??的降低，相比于純ＰＬＡ降低了大約４７．７°／。。而材料的斷裂伸長率也隨著ＣＮＦ含量的??增加發(fā)生了大幅度的下降，下降幅度基本保持一致，均為２０％左右。??１？００??＼?：?＼??ＩＩ?＼?Ｉ?Ｓ—??ｒ?Ｖ?�。�?＼??１０??■０％（：？＃?ＰＵ？７＾ＣＮｆ?ＰＵ（４％ＣＮｆ?ＰｌＡｉｒ＾ＣＫｆ）?ＰＵ?Ｖ￡Ｎｆ?ＰＬＡ｜７％ＣＷ?．?ＰＬＡ（？＊＞ＣＭＦ??＜Ａ＞拉仲強度?（Ｂ）楊氏校Ｍ??圖２．３熔融共混法制備ＣＮＦ／Ｐ
本文編號：3406705
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/3406705.html
最近更新
教材專著
