纤维素改性生物塑料聚羟基脂肪酸酯的研究进展

基于国内外的研究现状,综述了生物塑料聚羟基脂肪酸酯(PHAs)的改性方法以及纤维素改性生物塑料聚羟基脂肪酸酯复合材料的制备工艺。同时,针对每一种纤维素改性生物塑料聚羟基脂肪酸酯复合材料的制备工艺,具体分析了纤维素改性生物塑料聚羟基脂肪酸酯复合材料结构和性能的变化,指出了每种制备工艺的优缺点。纤维素改性生物塑料聚羟基脂肪酸酯复合包装材料将成为今后包装材料领域的研究重点,且实现绿色生产与进一步改善二者复合后的材料性能,将是实现产业化生产的关键。     

纤维素纳米晶体增强生物塑料复合材料的研究进展

采用天然纤维素制备的纤维素纳米晶体具有高强度、高模量和可降解等物理性能而被广泛的作为生物降解塑料的增强材料。根据目前国内外研究现状,本文综述了可降解生物塑料的种类及纤维素纳米晶体的制备方法,概述了纤维素纳米晶体/生物塑料复合材料的界面改性方法,并对纳米纤维素晶体对复合材料的性能的影响进行了总结。     

乳酸原位聚合改性纳米纤维素的制备及应用

乳酸原位聚合改性纳米纤维,并和聚乳酸制备复合材料。先由64%硫酸水解微晶纤维素(MCC)制备纳米纤维素(NCC),再乳酸原位聚合接枝纳米纤维素得到改性后纳米纤维素(g-NCC),最后将g-NCC按0%~5%质量比与聚乳酸(PLA)共混,制成复合材料g-NCC/PLA。透射电子显微镜观察得到棒状纳米纤维素长度为100~200nm,直径为10~25nm,傅里叶变换红外光谱和核磁共振谱证明乳酸均聚物已接枝到纳米纤维素,复合材料性能分析表明g-NCC与PLA相容性比未改性NCC与PLA相容性好,g-NCC含量为2%时,复合材料拉伸强度可达到45 MPa,比纯PLA提高85%,结晶度提高10%。     

木质素增强生物塑料的研究进展

目的综述国内外木质素增强生物塑料的研究进展,为进一步开发木质素在可降解塑料包装领域中的应用提供科学的理论依据。方法概括木质素的常用提取方法以及木质素增强聚乳酸,聚羟基烷酸酯,聚丁二酸丁二醇酯和聚己内酯这四种可商用生物塑料的研究进展,总结了木质素生物塑料复合材料在包装等行业的应用和发展。结果在生物塑料中加入木质素是改善生物塑料力学性,热学性,紫外阻隔性,阻燃性等性能的有效途径。结论大量研究结果表明,利用木质素增强生物塑料既可以改善生物塑料的性能,又可以降低生产成本。但是木质素在生物塑料的分散性很大程度上抑制了性能的提高,因此研究简单环保的改性方法进一步提高两相相容性仍是今后值得关注的重点方向。     

共轭导电高分子/纳米纤维素复合材料研究进展

以纳米纤维素为基体材料、共轭导电高分子为功能材料,制备的共轭导电高分子/纳米纤维素复合材料兼具共轭导电高分子良好的导电性能以及纳米纤维素易改性、易成膜、可降解等优良特性,由此而拓宽了二者的开发与应用范围,并促进了导电高分子复合材料的发展。综述了几种典型的共轭导电高分子/纳米纤维素复合材料的研究进展,介绍了聚苯胺/纳米纤维素复合材料、聚吡咯/纳米纤维素复合材料和聚噻吩/纳米纤维素复合材料的制备及应用。     

竹纤维/聚乳酸可降解复合材料相容界面构建进展

竹纤维/聚乳酸可降解复合材料是一种性能优越、可完全生物降解的绿色生态环保材料。在针对亲水竹纤维与疏水聚乳酸界面不相容而导致竹纤维/聚乳酸复合材料性能劣化的问题,研究者通常采用三种策略来提高其界面相容性:竹纤维改性、聚乳酸树脂改性和增容剂改性。在现有研究基础上,未来可以通过引进纳米纤维改性粒子改善复合体系的界面相容性,完善两相界面基础理论,促进更深入的界面作用及其机理研究,以推动竹纤维/聚乳酸可降解复合材料的发展。     

PMMA/CaCO3纳米复合材料的制备与性能

用硅烷偶联剂KH-570对纳米CaCO3表面进行改性处理,采用原位聚合法制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/CaCO3纳米复合材料,用溶解实验、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)等方法对纳米CaCO3粒子和PMMA基体之间的界面相容性进行了表征,考察了复合材料的力学性能.结果表明,纳米CaCO3在基体中可能起到...     

结合分子模拟探讨液体复合材料中改性PBS与纤维素衍生物之间的相互作用

采用聚乙二醇(PEG)改性的聚丁二酸丁二醇酯(PEG/PBS)分别与改性纤维素羧甲基纤维素(CMC)和羟乙基纤维素(HEC)共混制备了在水相均匀分散的聚酯/纤维素新型液体复合材料,并结合分子模拟技术对液体复合材料间的相互作用机制进行了研究。结果表明:1 H-NMR证明了PEG/PBS共聚物具有预期的化学结构;分子动力学模拟表明PBS呈现螺旋结构,PEG的引入改变了其结构的规整性,且有效提高了共聚物分子链的极性和柔顺性,改善了其与纤维素衍生物的相容性。复合材料的能量分布结果表明PEG/PBS中醚、酯基官能团与纤维素衍生物中的羟基官能团之间存在较强的氢键作用和范德华力。FTIR谱图中官能团(如—OH、—OCO—、—COOH、—C—O—C—等)吸收峰频率的偏移、SEM照片中表界面形态的变化、EDS能谱中C和O元素的含量变化等表明PBS及其醚化PEG/PBS与CMC的官能团之间发生了相互作用,且醚化改性后相互作用增强,复合材料的透过率由50%提高到70%以上,热稳定性和柔韧性均提高,验证了分子模拟的结果。     

硅烷偶联剂改性的木粉/P34HB复合包装材料的制备

目的研究硅烷偶联剂KH550含量对木粉/P34HB复合包装材料性能的影响。采用KH550改性木粉,提高与聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)(P34HB)的结合强度,改善复合材料的力学性能和界面相容性。方法以KH550为改性剂,木粉和P34HB为原料,利用共混热压工艺制备改性木粉/P34HB复合材料;通过对复合材料的形貌进行观察,以及傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)和力学性能分析,研究KH550质量分数不同时对复合材料界面相容性、力学性能和热性能的影响。结果添加KH550后,复合材料的的界面相容性得到改善;FTIR分析表明,KH550已经成功接枝到木粉中;适量的KH550提高了复合材料的热稳定性;复合材料的储能模量增加;复合材料的力学性能也有所提高。此外还得到了最佳的KH550添加量,即质量分数为0.5%。结论 KH550不仅使得木粉与P34HB的相容性得到改善,同时也增强了复合包装材料的力学性能和热性能。     

羟基磷灰石纳米针晶与聚酰胺仿生复合生物材料研究

通过溶液共混法制备了羟基磷灰石纳米针晶与聚已二酰已二胺生物医用复合材料,用透射电镜、红外光谱仪和转靶X-射线衍射仪对复合材料的形态、组成和结构进行了分析,证明纳米复合材料中羟基磷灰石针晶与高分子基底之间产生了键合,具有稳定的界面,各种分析表明,这是一种类骨的高强柔韧复合材料,充分发挥了羟基磷灰石优良的生物相容性,在骨修复和组织工程方面具有广阔的应用前景。     

聚乙二醇增容纳米纤维素/聚乳酸共混体系的研究

采用溶液浇铸法制备纳米纤维素/聚乳酸/聚乙二醇三元复合材料,与纯聚乳酸相比,该复合材料的抗张强度和断裂伸长率分别提高了41.2%和38.4%.傅立叶红外(FT-IR)表明聚乙二醇的存在使纳米纤维素和聚乳酸之间形成了强烈的氢键作用,明显改善了纳米纤维素和聚乳酸之间的相容性,提高了界面黏结力.扫描电子显微镜(SEM)观察了...     

纤维素纳米晶体的制备及复合工艺

基于国内外研究现状,综述了纤维素纳米晶体的制备方法,总结了纤维素纳米晶体/生物塑料的复合工艺及其研究进展,并指出了两者复合加工过程中存在的问题。纤维素纳米晶体增强生物塑料将成为今后包装材料领域的研究热点,进一步完善复合工艺将是未来此类复合材料实现产业化的关键。     

生物可降解塑料P34HB的改性研究进展

改性生物塑料是解决其热稳定性差、加工窗口窄、生产成本高的重要途径。本文综述了生物塑料聚3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯(P34HB)在物理改性和化学改性方面的研究进展,详细介绍了其物理改性和化学改性的方法以及改性P34HB的应用前景,并对P34HB的改性研究及应用发展进行展望。     

ABS/PET复合材料的制备及界面相容性

采用醇化聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)和乙烯-正丁基丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(PTW)对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)进行改性,再与丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物树脂(ABS)制成复合材料。扫描电镜(SEM)表明,改性后的PET相在ABS基体中分散均匀,形成的分散相区尺寸小,相容性好。红外光谱分析发现,界面经冷热循环后,PET分子中乙二醇链段从左右式构象转变为反式构象,当复合材料在经受高低温试验的过程中,PET和ABS因具有不同膨胀系数而在界面处产生应力。采用改性PET可使ABS/PET复合材料的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度分别提高10.8%、13.3%和150%。     

一种新型可循环利用的生物降解高分子材料PPDO

聚对二氧环己酮（PPDO）是一种具有良好生物降解性和生物相容性的脂肪族聚酯醚,其独特的醚酯结构又赋予了材料高强度和良好的柔韧性,是一种理想的生物医用材料。综述了近年来针对PPDO单体合成、开环聚合、PPDO结构与性能,纳米复合、淀粉共聚等方面的相关研究成果。随着单体对二氧环己酮（PDO）合成技术的突破而导致成本的大幅度下降、PDO开环聚合可控性的实现以及PPDO纳米复合材料的原位合成对性能的有效改善,必将推进该聚合物在一次性使用塑料领域的广泛应用。     

纳米CaCO_3/PET短纤维/聚丙烯复合材料的制备及性能

制备了纳米CaCO3/聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)短纤维/聚丙烯、CaCO3/PET短纤维/聚丙烯复合材料。分别测试了复合材料的力学性能,结果发现,与纳米CaCO3/聚丙烯、PET短纤维/聚丙烯两相复合材料相比,三相复合材料的力学性能尤其是冲击性能有明显的提高。采用X射线衍射(XRD)、动态力学分析(DMA)、电子扫描(SEM)系统研究了复合材料的增强机理,结果发现,在三相复合材料中,纳米CaCO3的加入明显提高了PET短纤维与聚丙烯基体界面之间的作用力和相容性,同时纳米CaCO3与PET短纤维的协同效应诱导了聚丙烯β晶的生成。     

纳米氢氧化镁阻燃聚丙烯体系的性能研究

研究了自制的低成本纳米氢氧化镁与市售普通微米氢氧化镁填充的聚丙烯塑料的阻燃性能和力学性能.氧指数测试和拉伸测试的数据表明,在相同填充质量份数下,纳米氢氧化镁填充的聚丙烯体系具有更高的氧指教、拉伸强度和断裂伸长率.对2种填充体系复合材料断口的场发射扫描电镜(FESEM)观察发现,纳米氢氧化镁与聚夸物基体的相容性更好,两者界面间的粘结力更强.因此,填充纳米级氢氧化镁的聚丙烯塑料具有更优异的阻燃性能和力学性能.     

玻璃纤维表面纳米SiO_2改性对GF/PCBT复合材料力学性能的影响

为研究玻璃纤维(GF)表面纳米SiO2改性对GF增强树脂基复合材料力学性能的影响,利用真空辅助模压(VAMP)工艺制备了不同含量的纳米SiO2表面改性GF增强聚环状对苯二甲酸丁二醇酯(PCBT)复合材料。分析了GF表面改性对GF/PCBT复合材料力学性能的影响,研究了纤维表面改性对GF/PCBT复合材料抗湿热老化性能的影响规律。纤维拔出试验结果表明:经表面处理的GF/PCBT复合材料的界面剪切强度提高了1.16倍;采用含量为0.5wt%和2wt%(与树脂质量比)的纳米SiO2处理GF表面后,复合材料的三点弯曲强度分别提高1.5倍和1.67倍,弯曲模量分别提高1.03倍和1.17倍。SEM结果显示:当纳米SiO2用量为2wt%时,破坏后的纤维表面被树脂完全覆盖,树脂与纤维粘结良好。在湿热条件下,由于纳米SiO2颗粒的存在,水分子很难通过界面相扩散到改性后的材料内部,其抗湿热性能提高。     

PMMA/纳米SiO2纳米复合材料的制备和界面研究

用硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2进行修饰改性,采用原位分散聚合法制备了PMMA/纳米SiO2纳米复合材料,用溶解实验、力学性能、SEM和DMA等方法对纳米SiO2粒子和PMMA基体之间的界面相容性进行了表征和研究,由拉伸强度计算出来界面相互作用参数B.结果表明:SiO2在基体中可能起到了交联点的作用;改性后的氧化硅与聚合物基体形成强的界面结合;随着纳米粒子含量的增加,粒子和聚合物基体之间有效的界面相互作用越强.     

细菌纤维素复合材料的研究新进展

细菌纤维素是一种新型的纳米级材料,具有高吸水性、高纯度、高结晶度和良好的生物相容性.本文综述了细菌纤维素复合材料在医疗、化工以及食品包装这3个重要领域的研究现状及其代表性成果,提出了利用聚合物渗透、掺杂原子和纳米颗粒修饰等方法制备新型细菌纤维素纳米复合材料,克服单一细菌纤维素材料性能上的缺陷,为其在更多领域的应用提供了思路.