原位納纖化PLA基共混材料的制備及其性能研究
發(fā)布時間:2021-09-29 07:01
生物質(zhì)高分子材料聚乳酸(PLA)具有眾多優(yōu)點,包括原材料可再生、與PET相媲美的力學(xué)強度,以及良好的生物相容性、降解性。但是作為目前最有應(yīng)用前景的環(huán)境友好型高分子材料,PLA韌性差,制品結(jié)晶度低等缺點,嚴(yán)重限制了其廣泛應(yīng)用。如何提升PLA的結(jié)晶度,并使其同時具有高強、高韌的性能,是PLA改性的研究熱點,也是實現(xiàn)其在醫(yī)療、工業(yè)和日常生活應(yīng)用的最重要環(huán)節(jié)。為增強PLA韌性的同時不影響其強度,本論文將原位成纖技術(shù)與動態(tài)成型方法相結(jié)合,選用聚四氟乙烯(PTFE)和己二酸丁二醇酯與對苯二甲酸丁二醇酯共聚物(PBAT)作為分散相,分別通過注塑成型(CIM)方法和課題組自制的循環(huán)振蕩推拉成型(LOPPM)設(shè)備制備了純PLA材料和PLA/PTFE、PLA/PBAT共混材料,并通過SEM、2D-WAXS/2D-WAXD、DSC以及力學(xué)等測試深入表征共混物的微觀形貌、結(jié)晶形態(tài)和力學(xué)性能,探究加工成型方式和分散相形態(tài)對PLA共混物凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)、結(jié)晶過程和力學(xué)性能的影響機制,為強韌化PLA共混物的制備提供新方法。研究結(jié)果表明,LOPPM方法有效地促進了shish-kebab串晶結(jié)構(gòu)的形成:制備所得PLA樣品的皮...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
動態(tài)保壓成型裝置(DPIM)示意圖[43]
華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文10圖1-3振蕩剪切注射成型(OSIM)設(shè)備示意圖[45]上述兩種動態(tài)成型設(shè)備通過在材料成型的保壓和冷卻階段施加單一循環(huán)外力場,向熔體輸出往復(fù)的剪切力。這種力場一方面促進分散相成纖,同時能夠為基體的結(jié)晶行為提供動力,促進串晶結(jié)構(gòu)的形成。本課題組將大振幅低頻率的推拉力場和小振幅高頻率的振蕩力場兩種力場結(jié)合,設(shè)計了能夠輸出復(fù)合力場的循環(huán)振蕩推拉成型(looposcillatingpush-pullmolding(LOPPM))設(shè)備,在聚合物的成型過程中,對聚合物熔體施加兩種外力場,促進分散相成纖和基體分子鏈的運動,有效改善材料性能。李凌灣[46]等人將這種具有復(fù)合力場的動態(tài)成型方法應(yīng)用在原位成纖領(lǐng)域,制備出iPP/PTFE原位成纖共混材料。與常規(guī)注塑成型方法制備出的iPP/PTFE材料相比,加入3%PTFE的原位成纖共混材料的沖擊強度和彎曲強度增加了197.9%和36%,且材料擁有良好的耐熱性能及疏水性。通過LOPPM方法制備出的iPP/PTFE樣品中,PTFE纖維在晶體結(jié)構(gòu)中作為shish誘導(dǎo)iPP分子鏈依附其上生長,形成了規(guī)整的shish-kebab串晶結(jié)構(gòu),樣品結(jié)晶度也得到了提升。1.4PTFE與PBAT簡介1.4.1PTFE簡介聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene(PTFE))是由四氟乙烯通過加聚反應(yīng)制得的一
循環(huán)振蕩推拉成型(LOPPM)設(shè)備示意圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]PBAT型全生物降解地膜對南疆馬鈴薯產(chǎn)量及土壤溫濕度與養(yǎng)分的影響[J]. 王斌,萬艷芳,王金鑫,孫九勝,槐國龍,崔磊,張彥紅,魏彥宏,劉國宏. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2020(01)
[2]生物醫(yī)用材料聚乳酸的合成及其改性研究進展[J]. 詹世平,萬澤韜,王景昌,阜金秋,趙啟成. 化工進展. 2020(01)
[3]新型生物基材料聚乳酸產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 佟毅. 中國糧食經(jīng)濟. 2019(08)
[4]生物可降解聚乳酸纖維的發(fā)展現(xiàn)狀及其改性研究[J]. 齊悅,楊博,馬慧玲,王銳,張秀芹. 北京服裝學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(01)
[5]我國生物降解塑料PBAT產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀與建議[J]. 趙凌云. 聚酯工業(yè). 2018(05)
[6]生物降解膜覆蓋馬鈴薯增產(chǎn)機理研究[J]. 高旭華,陳明周,黃瑤珠,謝東. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2018(17)
[7]聚乳酸技術(shù)與市場現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析[J]. 王躍,江洪波,陳大明,毛開云. 生物產(chǎn)業(yè)技術(shù). 2017(06)
[8]PBAT/PCL共混薄膜在草莓保鮮包裝中的應(yīng)用[J]. 云雪艷,道日娜,李曉芳,董同力嘎. 包裝工程. 2017(19)
[9]PBAT生物降解膜覆蓋對綠洲滴灌棉花土壤水熱及產(chǎn)量的影響[J]. 鄔強,王振華,鄭旭榮,張金珠,李文昊. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2017(16)
[10]動態(tài)保壓成型下中等分子量聚乙烯串晶形成的影響[J]. 杜金松,曹建國,李寧,趙琬倩,申開智. 功能材料. 2015(15)
本文編號:3413268
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
動態(tài)保壓成型裝置(DPIM)示意圖[43]
華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文10圖1-3振蕩剪切注射成型(OSIM)設(shè)備示意圖[45]上述兩種動態(tài)成型設(shè)備通過在材料成型的保壓和冷卻階段施加單一循環(huán)外力場,向熔體輸出往復(fù)的剪切力。這種力場一方面促進分散相成纖,同時能夠為基體的結(jié)晶行為提供動力,促進串晶結(jié)構(gòu)的形成。本課題組將大振幅低頻率的推拉力場和小振幅高頻率的振蕩力場兩種力場結(jié)合,設(shè)計了能夠輸出復(fù)合力場的循環(huán)振蕩推拉成型(looposcillatingpush-pullmolding(LOPPM))設(shè)備,在聚合物的成型過程中,對聚合物熔體施加兩種外力場,促進分散相成纖和基體分子鏈的運動,有效改善材料性能。李凌灣[46]等人將這種具有復(fù)合力場的動態(tài)成型方法應(yīng)用在原位成纖領(lǐng)域,制備出iPP/PTFE原位成纖共混材料。與常規(guī)注塑成型方法制備出的iPP/PTFE材料相比,加入3%PTFE的原位成纖共混材料的沖擊強度和彎曲強度增加了197.9%和36%,且材料擁有良好的耐熱性能及疏水性。通過LOPPM方法制備出的iPP/PTFE樣品中,PTFE纖維在晶體結(jié)構(gòu)中作為shish誘導(dǎo)iPP分子鏈依附其上生長,形成了規(guī)整的shish-kebab串晶結(jié)構(gòu),樣品結(jié)晶度也得到了提升。1.4PTFE與PBAT簡介1.4.1PTFE簡介聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene(PTFE))是由四氟乙烯通過加聚反應(yīng)制得的一
循環(huán)振蕩推拉成型(LOPPM)設(shè)備示意圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]PBAT型全生物降解地膜對南疆馬鈴薯產(chǎn)量及土壤溫濕度與養(yǎng)分的影響[J]. 王斌,萬艷芳,王金鑫,孫九勝,槐國龍,崔磊,張彥紅,魏彥宏,劉國宏. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2020(01)
[2]生物醫(yī)用材料聚乳酸的合成及其改性研究進展[J]. 詹世平,萬澤韜,王景昌,阜金秋,趙啟成. 化工進展. 2020(01)
[3]新型生物基材料聚乳酸產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 佟毅. 中國糧食經(jīng)濟. 2019(08)
[4]生物可降解聚乳酸纖維的發(fā)展現(xiàn)狀及其改性研究[J]. 齊悅,楊博,馬慧玲,王銳,張秀芹. 北京服裝學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(01)
[5]我國生物降解塑料PBAT產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀與建議[J]. 趙凌云. 聚酯工業(yè). 2018(05)
[6]生物降解膜覆蓋馬鈴薯增產(chǎn)機理研究[J]. 高旭華,陳明周,黃瑤珠,謝東. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2018(17)
[7]聚乳酸技術(shù)與市場現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析[J]. 王躍,江洪波,陳大明,毛開云. 生物產(chǎn)業(yè)技術(shù). 2017(06)
[8]PBAT/PCL共混薄膜在草莓保鮮包裝中的應(yīng)用[J]. 云雪艷,道日娜,李曉芳,董同力嘎. 包裝工程. 2017(19)
[9]PBAT生物降解膜覆蓋對綠洲滴灌棉花土壤水熱及產(chǎn)量的影響[J]. 鄔強,王振華,鄭旭榮,張金珠,李文昊. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2017(16)
[10]動態(tài)保壓成型下中等分子量聚乙烯串晶形成的影響[J]. 杜金松,曹建國,李寧,趙琬倩,申開智. 功能材料. 2015(15)
本文編號:3413268
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