苎麻纤维表面改性对聚乳酸结晶及拉伸性能的影响

采用偏光显微镜（PLM）、差示扫描量热仪（DSC）、扫描电子显微镜（SEM）等探究了苎麻纤维（RF）表面处理参数对模压聚乳酸（PLA）/RF复合材料结晶行为和拉伸性能的影响。结果表明,碱处理参数影响RF诱导PLA的结晶行为,碱处理时间为3 h时RF促进PLA结晶,降低冷结晶温度（T_c）,提高相对结晶度,增加横晶致密程度;碱处理时间为6 h时,RF对PLA结晶有阻碍作用。Mo方法量化分析PLA非等温结晶动力学研究结果表明,植物纤维表面形貌的变化不改变PLA的结晶机制。拉伸性能测试结果表明,碱处理时间为6 h时增强和增韧效果最佳,PLA/RF复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别提高了19.6 %和23.9 %。     

聚乳酸/纤维素纳米晶纳米复合物的结晶性能

通过溶液混合,将纤维素纳米晶(CNC)与聚乙二醇(PEG)复合得到了改性的CNC-PEG纳米粒子,然后将其与PLA熔融共混得到PLA/CNC-PEG纳米复合物.采用扫描电子显微镜(SEM)表征了纳米复合物的形貌,结果表明,PLA/CNC-PEG复合物中纳米粒子的分散效果更均匀.采用示差扫描量热仪(DSC)研究了PLA、...     

聚乳酸纤维拉伸性能研究

介绍了不同纺丝工艺路线、拉伸倍率、拉伸温度对聚乳酸纤维(PLA)拉伸性能的影响,不规则拉伸的成因以及拉伸工艺对纤维结构性能参数的影响。     

聚乳酸纳米复合材料流变性能研究进展

综述了各种纳米粒子,包括生物质基纳米粒子、碳基纳米粒子、纳米黏土等对聚乳酸(PLA)在剪切力场作用下的流变性能影响及其各自含量、表面处理和与PLA基体之间相互作用等对其流变性能的影响,并总结了纳米粒子对PLA流变性能的作用机理。     

竹原纤维/聚乳酸纤维基复合材料的拉伸性能

本文采用竹纤维作为增强材料,聚乳酸作为基体,混合编织了两种衬经衬纬针织物,根据聚乳酸熔点较低的特点,利用热压复合制备形成竹原纤维/聚乳酸复合材料。此复合材料在自然环境下能够降解为绿色环保型复合材料。在复合材料的应用中,应用设计是必不可少的,而拉伸试验的目的恰是为此。在万能强力机上通过对复合材料的拉伸性能测试分析发现,复合材料板材的纵向拉伸性能好于横向和斜向,同时12根针织线圈捆绑纱形成的复合材料板材拉伸性能明显好于6根捆绑纱形成的板材,而且竹原纤维/聚乳酸复合材料板材的断裂为韧性断裂。     

纳米TiO2对PET结晶行为、流变和力学性能的影响

通过二阶熔融共混法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)／纳米二氧化钛(TiO2)复合材料，并使用TEM对纳米TiO2在基体中的分散状态进行了观察。研究了纳米TiO2对PET的结晶行为、流变与力学性能的影响。发现纳米TiO2粒子在PET基体树脂中起到了成核剂的作用，明显提高了基体树脂结晶温度、结晶速率，并使材料的DSC曲线形状发生显著变化，出现熔融双峰。纳米TiO2的加入明显降低了PET的熔体粘度。并且发现在较低和较高剪切速率区，PET／纳米TiO2体系粘度随剪切速率的变化趋于平缓；而在中等剪切速率区，其流动行为表现出假塑性流体特性。纳米TiO2对PET有明显的增强增韧作用，加入3％可使材料的拉伸和断裂强度提高25％；加入1％可使材料缺口冲击强度提高10％。     

生物质纤维和改性木质素对聚乳酸结晶性能的影响

采用改性木质素(MZS)作为成核剂,生物质纤维(BF)作为增强剂,通过双螺杆挤出机制备了生物降解的聚乳酸(PLA)/BF/MZS材料。采用差式扫量热仪(DSC)、电子万能试验机和扫描电子显微镜(SEM)分析了BF和MZS对PLA材料性能的影响。结果表明,BF和MZS有效提高了PLA的结晶能力和力学性能。当BF和MZS的含量分别为15%和1%时,PLA材料结晶度提高至67.1%,在50℃/min降温速率下仍具有较高的结晶能力。105℃等温结晶时,15%BF和1%MZS的PLA材料半结晶时间降低至9.0 s,比纯PLA缩短了72.2%。当PLA含有3%BF和1%MZS时,拉伸强度和冲击强度分别为70.1 MPa和7.4 kJ/m^2,比纯PLA分别提高了7.8%和10.4%,根据SEM显示,当BF含量为3%时,在PLA材料中分布较均匀。     

聚乳酸/碳纳米管复合材料的结晶及流变性能

采用熔融共混的方法制备了聚乳酸/多壁碳纳米管复合材料(PLA/MWCNTs)复合材料,研究了MWCNTs对复合材料的结晶性能、热性能和流变性能的影响.研究结果表明MWCNTs的加入不会改变其晶型结构,但可起到异相成核作用,降低PLA基体的冷结晶温度,提高结晶度.MWCNTs可显著提高PLA的热稳定性,添加1 wt％MW...     

落叶松和毛白杨制备纳米结晶纤维素的性能对比

本研究以落叶松和毛白杨浆粕为原料,用酸水解法、超声处理分别制备纳米结晶纤维素,并研究原料的α-纤维素含量和聚合度等性质对制备所得纳米结晶纤维素得率、结构、结晶度和热稳定性的影响。实验所选用落叶松浆粕的α-纤维素质量分数为 88.93 %,平均聚合度达到1048.11,而毛白杨浆粕的α-纤维素质量分数为 85.90 %,平均聚合度为976.07。结果表明:酸水解处理对浆粕纤维中排列致密的结晶区影响不明显,但是会破坏非结晶区造成结晶度提高,而超声处理会使结晶度下降;由落叶松浆粕制备所得纳米结晶纤维素的得率高、晶面特征吸收峰显著,且热稳定性较好(热降解温度为 295.2 ℃),而由毛白杨浆粕制备所得的纳米结晶纤维素的热降解温度为 283.1 ℃。     

凹凸棒石/聚乳酸纳米复合材料的力学性能和流变性能

采用熔融共混法制备凹凸棒石(ATT)质量分数分别为1%、3%和5%的ATT/聚乳酸(PLA)纳米复合材料,研究了ATT/PLA纳米复合材料的力学性能和流变性能。红外光谱分析结果表明:ATT与PLA基体之间存在较强的相互作用,使得二者之间具有较好的相容性。当ATT含量低于5%时,其可均匀分散在PLA基体中,而达到5%时,则会发生部分团聚。添加ATT后,PLA基体从脆性材料变为韧性材料,ATT起到增韧作用,并显著提高了复合材料的力学性能。当ATT含量为3%时,断裂伸长率达到26.36%,比纯PLA增加了297.6%,并且复合材料的冲击强度也比纯PLA增加了19.7%。ATT/PLA纳米复合材料的复数黏度、储能模量和损耗模量随ATT含量的增加呈先增大后减小趋势。由于ATT与PLA之间有良好的结合力,ATT的加入增大了复合材料的弹性和黏性,且低频区的变化明显高于高频区的变化。     

偶联改性棉花纳米纤维素/聚乳酸复合材料的非等温结晶性能和疏水性能研究

采用偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对棉花纳米纤维素(CNF)进行表面改性,得到偶联改性棉花纳米纤维素(cCNF),将cCNF与聚乳酸(PLA)的氯仿溶液直接共混,通过溶液浇铸得到偶联改性棉花纳米纤维素/聚乳酸复合材料(cCNF/PLA)。研究cCNF的加入量对PLA的非等温结晶性能和疏水性能的影响。结果表明:复合材料的结晶峰温度及结晶度先升高后降低,当cCNF的添加量为0.125%时,复合材料结晶峰温度及结晶度升高至最大值,分别为107.2℃、32.1%,比纯PLA分别升高2.4℃、5.5%;PLA及其复合材料的半结晶时间(t_(1/2))也缩短。采用改进的Avrami方程研究PLA及cCNF/PLA的非等温结晶过程,在2、4、6℃/min的降温速率下,n值的范围为1.85～2.54,表明晶体的生长模式为二维和三维并存,当cCNF的添加量为0.125%时,结晶速率常数均升高到最大值。当cCNF的添加量为1%时,cCNF/PLA复合材料的接触角降到最小值69°,比纯PLA降低11.5°。     

粘土或纳米碳酸钙填充聚合物的结晶性能和流变行为研究

总结了粘土、纳米碳酸钙填充聚合物的结晶性能和流变行为，阐述了无机纳米填料对聚合物复合材料结晶性能和流变行为的影响，同时论述了结晶性能和流变行为与纳米复合材料力学性能及加工性能的关系。结果表明，粘土和纳米碳酸钙对结晶聚合物均有异相成核剂的作用，在基本保持聚合物强度的同时，明显改善复合材料的韧性，同时保持材料原有的加工性能。     

纤维素纳米晶体对壳聚糖纺丝原液流变行为的影响

首先将纤维素纳米晶体(CNC)悬浮液进行超声分散,然后与壳聚糖乙酸溶液进行高速搅拌共混,制备不同CNC含量的壳聚糖-CNC共混均匀溶液。采用平板式旋转流变仪研究了CNC含量对壳聚糖溶液流变行为的影响。测试结果表明:壳聚糖-CNC共混溶液表现为非牛顿流体行为;黏度随温度的上升而下降,但在高剪切速率范围内,温度对黏度的影响不再明显;随着CNC含量的增加,壳聚糖溶液的表观黏度增大,对剪切速率的敏感性增强,同时非牛顿指数和黏流活化能降低;共混原液的结构黏度指数随CNC含量减少以及温度升高而降低;壳聚糖-CNC共混溶液储能模量和损耗模量的交叉点随温度的升高向高频区移动,随CNC含量的增加向低频区移动,溶液流变规律基本符合Cox-Merz规则。     

天然橡胶和纤维素纳米晶对聚乳酸的共混改性研究

通过在天然橡胶(NR)分子链上接枝丙烯酸丁酯(BA)制备接枝改性物NR-g-PBA,并将NR-g-PBA以及NRg-PBA和纤维素纳米晶(CNC)分别与聚乳酸(PLA)熔融共混,得到PLA/NR-g-PBA二元共混物和PLA/NR-g-PBA/CNC三元共混物。研究NR-g-PBA和CNC对共混物力学性能、结晶性能和热稳定性的影响。结果表明:与PLA相比,PLA/NR-g-PBA二元共混物的韧性提高,但拉伸强度降低;随着CNC用量增大,PLA/NR-g-PBA/CNC三元共混物的拉伸强度和拉断伸长率均呈先提高后降低趋势,PLA/NR-g-PBA/CNC共混物(CNC相对于PLA的质量分数为0. 005)的拉伸强度最高,PLA/NR-g-PBA/CNC共混物(CNC相对于PLA的质量分数为0. 01)的拉断伸长率最高;PLA/NR-g-PBA二元共混物和PLA/NR-g-PBA/CNC三元共混物的结晶温度和结晶度均比纯PLA有所提高;NR-g-PBA和CNC的引入有助于提高PLA的热稳定性。     

纳米纤维素的表面修饰及对聚乳酸膜的力学性能和阻隔性能的影响

本实验通过化学水解法从农林废弃物油茶果壳中提取出油茶果壳纳米纤维素（cellulose nanocrystals, CNC）,经丁酸酐表面修饰获得丁酸酯化纳米纤维素（butyrated cellulose nanocrystals, BCNC）后,通过溶液浇铸法制备得到了BCNC/聚乳酸（PLA）复合材料,研究了CNC改性后的形貌及性能变化,以及BCNC对PLA力学性能、阻隔性能及透光率的影响。研究结果表明,经改性后,纳米纤维素的团聚现象得到改善并能稳定的分散在非极性有机溶剂中。在PLA复合材料中,BCNC对PLA有增强增韧的效果,添加5 wt%的BCNC时,PLA膜的拉伸强度提升了30.1%。添加5 wt%的BCNC,PLA复合膜的水蒸气透过率和氧气透过率分别下降了60.0%和35.0%,且仍具有较高的透光率。由于BCNC在基体中有更好的分散性和界面结合,对提升PLA力学性能和阻隔性能的效果均优于CNC。     

纳米纤维素的表面修饰及对聚乳酸膜的力学性能和阻隔性能的影响

本实验通过化学水解法从农林废弃物油茶果壳中提取出油茶果壳纳米纤维素（cellulose nanocrystals, CNC），经丁酸酐表面修饰获得丁酸酯化纳米纤维素（butyrated cellulose nanocrystals, BCNC）后，通过溶液浇铸法制备得到了BCNC/聚乳酸（PLA）复合材料，研究了CNC改性后的形貌及性能变化，以及BCNC对PLA力学性能、阻隔性能及透光率的影响。研究结果表明，经改性后，纳米纤维素的团聚现象得到改善并能稳定的分散在非极性有机溶剂中。在PLA复合材料中，BCNC对PLA有增强增韧的效果，添加5 wt%的BCNC时，PLA膜的拉伸强度提升了30.1%。添加5 wt%的BCNC，PLA复合膜的水蒸气透过率和氧气透过率分别下降了60.0%和35.0%，且仍具有较高的透光率。由于BCNC在基体中有更好的分散性和界面结合，对提升PLA力学性能和阻隔性能的效果均优于CNC。     

聚乳酸的流变性能研究

用XLY-Ⅱ型流变仪在剪切速率为2 000s-1-10000s-1的范围内研究了PLA的流变性能。结果表明PLA是一种非牛顿流体,其表观粘度随剪切速率的增加而下降,且对高剪切速率比较敏感。PLA的粘流活化能较低,表明受温度影响较小。     

回收乙酸纤维素改性聚乳酸复合纤维制备及性能

采用熔融纺丝法制备回收乙酸纤维素(R–CA)改性聚乳酸(PLA)复合纤维(PLA/R–CA),采用差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、热失重分析等对复合纤维进行了详细表征,考察了R–CA含量对复合纤维力学性能、热稳定性、熔融和降解行为的影响;以R–CA含量为15％的PLA/R–CA复合纤维为中试原料制备过滤棒,评估了复合丝...     

羟丙甲纤维素增韧聚乳酸复合材料的制备及性能研究

选用羟丙甲纤维素(HMC)对聚乳酸(PLA)进行增韧改性,采用共混法制备了PLA/HMC复合材料,并对其流变性能、力学性能和结晶性能进行了系统分析.结果表明,PLA/HMC复合材料的表观黏度随剪切速率、温度和HMC含量的增加呈现逐渐下降的趋势;HMC在PLA基体中能够均匀分散,且PLA与HMC之间具有较好的相容性;PL...