利用可再生原材料合成可降解復(fù)合材料已經(jīng)成為科學(xué)研究和工業(yè)實(shí)踐的熱點(diǎn)。劍麻纖維（SF）具有比強(qiáng)度高、質(zhì)輕價(jià)廉、綠色可降解、資源豐富且可再生等優(yōu)勢(shì)。聚乳酸（PLA）是最有潛力代替?zhèn)鹘y(tǒng)石油基聚合物的可生物降解材料之一,但受成本高、韌性差等缺點(diǎn)的影響,限制了其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。用兩者制備生物質(zhì)可降解復(fù)合材料,可以發(fā)揮兩者性能優(yōu)勢(shì)的協(xié)同作用,達(dá)到材料輕量化、成本降低和減少對(duì)石油資源的依賴等效果,是保護(hù)環(huán)境和實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。親水性劍麻纖維與非極性聚乳酸基體之間界面相容性差,影響纖維對(duì)基體的增強(qiáng)效果。本文針對(duì)這一問題,采用反應(yīng)加工的技術(shù)方法,在熔融共混時(shí)引入多官能團(tuán)反應(yīng)單體硫代磷酸三苯基異氰酸酯（TPTI）,其與劍麻纖維表面及聚乳酸分子鏈端部羥基具有較高的反應(yīng)活性,實(shí)現(xiàn)聚乳酸和劍麻纖維的化學(xué)鏈接,增強(qiáng)界面粘接性能,制備出一系列不同TPTI含量、不同劍麻纖維含量的PLA/TPTI/SF復(fù)合材料,研究反應(yīng)加工對(duì)劍麻纖維表面基團(tuán)、微觀形貌和熱穩(wěn)定性,以及對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能、微觀形貌、熱穩(wěn)定性和結(jié)晶行為的影響。為了進(jìn)一步改善復(fù)合材料的沖擊韌性,本文還在TPTI反應(yīng)增容的基礎(chǔ)上引入聚己內(nèi)酯（P... 

【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

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

常見植物纖維分類情況

洋麻 45-57 21.5 8-13 3-5 － －苧麻 68.6-76.2 13.1-16.7 0.6-0.7 1.9 6.1 0.3劍麻 67-78 10-14 8-11 10 1.3 2棉纖維 85-90 5.7 0.7-1.6 0-1 1.0 0.6椰殼纖維 36-43 0.15-0.25 41-45 3-4 5.2-16.0 －油棕纖維 65 0-22 19 － － －竹纖維 26-43 30 21.3 － － －（1）纖維素纖維素（Cellulose）是植物纖維的主要組成成分，是由多個(gè) D-葡萄糖酐通過 -1,4苷鍵連接而成的一種線性天然多糖類高分子化合物[7,9,10]，其分子結(jié)構(gòu)如圖 1-2 所示。從圖中可看出，纖維素中含有較多羥基（-OH），大量羥基的存在，一方面使得材料具有很強(qiáng)的親水性，另一方面羥基通過和其他基團(tuán)之間的相互作用形成較強(qiáng)的氫鍵，增強(qiáng)了分子間的作用力，賦予了纖維素分子較強(qiáng)的剛性并使其具有較穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)。

圖 1-3 半纖維素的分子結(jié)構(gòu)[13]Fig. 1-3 Molecular structure of hemicellulose（3）木質(zhì)素木質(zhì)素（Lignin）是一種不規(guī)整的交聯(lián)聚合物，賦予植物剛性。它是一種無定合物，具有由苯基-丙烷單元形成的芳族和脂族成分。在植物細(xì)胞壁的生物合木質(zhì)素在多糖纖維（纖維素和半纖維素）之間形成，并將它們結(jié)合在一起；這過程導(dǎo)致細(xì)胞壁變硬，隨著植物的成熟，木質(zhì)素變得更加僵硬[7]。木質(zhì)素相對(duì)較高，通過共價(jià)鍵與半纖維素鏈接。木質(zhì)素具有疏水特性，能為纖維提供一定0]。（4）果膠果膠（Pectin）是填充在纖維細(xì)胞、非纖維細(xì)胞和初生壁空隙里的多糖聚合物作用[10]。其分子結(jié)構(gòu)如圖 1-4 所示，果膠在堿或氫氧化氨溶液中分子鏈發(fā)生斷解，因此易被除去[7]。


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