聚乳酸(PLA)是一種生物降解材料,具有良好的力學性能、生物相容性以及易于加工等優(yōu)點,在包裝材料、生物醫(yī)學材料、3D打印材料等領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。但在一些力學性能要求較高的地方,其制品的強度和模量仍然不足。通過添加碳纖維、玻璃纖維等增強材料雖可制備高強度高模量的聚乳酸復合材料,但又失去了生物可降解性。碳酸鈣晶須是近些年來逐漸發(fā)展起來的新型無機晶須填料,呈針狀結(jié)構(gòu),具有高強度、高模量、原料來源廣泛且成本低廉、無毒、可完全降解、良好的生物活性等優(yōu)點。但目前制備合成的碳酸鈣晶須的長度或長徑較小,增強效果不理想。因此本文首先從碳酸鈣晶須的制備入手,通過調(diào)控合成工藝條件制備大長度和高長徑比碳酸鈣晶須,然后通過調(diào)控碳酸鈣晶須的定向排列,制備高模量聚乳酸復合材料。本論文采用碳化法制備了長度和長徑比都較大的碳酸鈣晶須,探究了鎂鈣離子濃度比、攪拌速度、通氣速率及方式和反應溫度等對碳酸鈣晶須的長度及長徑比的影響。研究結(jié)果表明,在以Ca(OH)₂為原料Mg Cl₂?6H₂O為晶型控制劑的反應體系中,碳酸鈣晶須的最佳制備條件為c _...

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 碳酸鈣晶須概述及其制備方法
        1.1.1 可溶性鈣鹽與碳酸鹽反應制備法
        1.1.2 碳酸氫鈣水熱分解法
        1.1.3 Ca(OH)₂—CO₂ 氣液反應合成法
        1.1.4 尿素水解法
        1.1.5 超重力反應結(jié)晶法
        1.1.6 其他制備方法
    1.2 碳酸鈣晶須的應用
        1.2.1 碳酸鈣晶須在塑料領(lǐng)域的應用
        1.2.2 碳酸鈣晶須在摩擦材料中的應用
        1.2.3 碳酸鈣晶須在醫(yī)學領(lǐng)域的應用
    1.3 聚乳酸
        1.3.1 聚乳酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.3.2 聚乳酸的應用
    1.4 基于不同種類聚乳酸的增強材料
        1.4.1 植物纖維增強材料
        1.4.2 碳纖維和玻璃纖維增強材料
        1.4.3 無機晶須增強材料
    1.5 晶須增強可降解材料的研究進展
    1.6 本論文研究的意義及內(nèi)容
        1.6.1 研究意義
        1.6.2 研究內(nèi)容
第2章 碳酸鈣晶須的制備及工藝條件探究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗原料
        2.2.2 實驗儀器與設備
    2.3 碳酸鈣晶須的制備
    2.4 碳酸鈣晶須表征
        2.4.1 偏光顯微鏡觀察(POM)
        2.4.2 X射線衍射分析(XRD)
    2.5 結(jié)果與討論
        2.5.1 cMg²⁺:cCa²⁺對碳酸鈣晶須的影響
        2.5.2 攪拌速度對碳酸鈣晶須的影響
        2.5.3 變速率通氣方式對碳酸鈣晶須的影響
        2.5.4 反應溫度對碳酸鈣晶須的影響
    2.6 本章小結(jié)
第3章 聚乳酸(PLA)/碳酸鈣晶須(CCW)復合材料的制備與性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗原料
        3.2.2 實驗儀器與設備
    3.3 聚乳酸/碳酸鈣晶須復合材料的制備
        3.3.1 碳酸鈣晶須的表面修飾
        3.3.2 聚乳酸/碳酸鈣晶須復合纖維的制備
        3.3.3 聚乳酸/碳酸鈣晶須復合材料的制備
    3.4 性能測試與表征
        3.4.1 力學性能測試
        3.4.2 差示掃描量熱儀測試(DSC)
        3.4.3 掃描電子顯微鏡(SEM)
        3.4.4 熱重分析(TG)
    3.5 結(jié)果與討論
        3.5.1 碳酸鈣晶須與復合纖維SEM圖
        3.5.2 碳酸鈣晶須含量對復合材料的力學性能的影響
        3.5.3 聚乳酸/碳酸鈣晶須復合材料脆斷面微觀形貌
        3.5.4 偶聯(lián)劑對復合材料力學性能的影響
        3.5.5 聚乳酸/碳酸鈣晶須復合材料沖擊斷面微觀形貌
        3.5.6 纖維不同鋪疊方式對復合材料性能的影響
        3.5.7 碳酸鈣晶須對復合材料結(jié)晶性能的影響
        3.5.8 碳酸鈣晶須對復合材料熱穩(wěn)定性的影響
    3.6 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論與展望
參考文獻
致謝



本文編號：3838768