PLA/PHBV纤维的热学性能

对聚乳酸/聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PLA/PHBV)纤维进行了热失重分析、差示扫描量热分析、热收缩测试及燃烧性能测试。结果表明:PLA/PHBV纤维的起始分解温度为232℃左右,体现出较好的热稳定性;PLA/PHBV纤维的DSC曲线有两个熔融峰,PLA组分的熔融峰温度为149℃,PHBV组分的熔融峰温度为161.8℃;PLA/PHBV纤维的沸水收缩率为7.5%,表现出了良好的热收缩性能;PLA/PHBV纤维表现出优异的阻燃性能。     

PTT短纤维力学性能的研究

研究了PTT短纤维的力学性能。结果表明PTT短纤维具有优良的弹性和柔软度,其断裂伸长和弹性回复性比PET纤维高得多,一次拉伸回复和10次反复拉伸的总弹性回复率均高于PET纤维。相同定伸长应力松弛时,PTT的内应力小于PET纤维,且随着时间延长几乎没有什么大的变化,松弛时间远远大于PET纤维,表现出较好的弹性。     

PHBV增韧PLA的结晶及力学性能研究

采用熔融共混法,以聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)为增韧剂对聚乳酸(PLA)进行改性,得到PLA/PHBV复合材料。研究了PHBV用量对PLA/PHBV复合材料结晶性能和力学性能的影响。结果表明:随着PHBV用量的增加,PLA/PHBV复合材料的结晶度逐渐减小,拉伸强度和弯曲强度逐渐降低,而断裂伸长率则逐渐增大(当PHBV用量为50%时,复合材料的断裂伸长率比纯PLA提高了1.72倍),同时复合材料的冲击强度亦有所提高。由此可见,在不明显降低拉伸强度和弯曲强度的前提下,适量PHBV的添加能够改善PLA/PHBV复合材料的韧性。     

PLA/PHBV共混3D打印线材的制备及性能研究

采用熔融共混法制备了聚乳酸/聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸酯)(PLA/PHBV)共混物,用熔融沉积成型(FDM)技术制备了三维(3D)打印标准测试样条,研究了PLA/PHBV质量比对PLA/PHBV共混物及3D打印线材性能的影响。结果表明,PLA/PHBV共混材料是完全不相容的体系,随着PHBV含量的增加,PLA/PHBV共混物以及3D打印制品的拉伸强度下降,但断裂伸长率有所提高;弯曲强度及冲击强度均先上升后下降;注塑样品的拉伸强度最大可达43.31 MPa,断裂伸长率可达5.37%;3D打印制品的拉伸强度最大可达49.16 MPa,断裂伸长率可达7.41%;PLA/PHBV共混物以及3D打印制品淬断断面呈现典型的"海岛"分布,PHBV相均匀的分散在PLA基中;随着PHBV含量的增加,注塑样条的断面逐渐变得粗糙,打印制品层与层之间空隙减小,填充率上升,黏结性能提高。     

PLA/PHBV共混改性研究

采用熔融共混法制备了聚乳酸/聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸酯)(PLA/PHBV)共混物,研究了PLA/PHBV质量比以及滑石粉(Talc)含量对PLA/PHBV共混物性能的影响。结果表明,随着PHBV含量的增加,PLA/PHBV的结晶度先降低后升高,断裂伸长率提高了21.81%,冲击强度提高了35.9%,拉伸强度下降;随着Talc含量的增加,PLA/PHBV/Talc的结晶度增大,冲击强度提高了12.4%,但是断裂伸长率和拉伸强度有所下降;在不显著降低拉伸强度和弯曲强度的前提下,PHBV的含量为20%(质量分数,下同)且Talc含量为1.5%时,复合材料的力学性能最优。     

扩链剂TMP-6000对聚乳酸/聚（3-羟基丁酸-co-3 -羟基戊酸酯）共混物性能的影响

以扩链剂TMP-6000为增容剂,采用熔融共混制备了聚乳酸（PLA）和聚（3羟基丁酸co3羟基戊酸酯）（PHBV）复合材料,研究了TMP-6000对PLA/PHBV复合材料的结晶行为、微观结构、力学性能的影响。结果表明,无定形PLA的加入抑制了PHBV的结晶,TMP-6000的加入使得PLA/PHBV复合材料的结晶能力变弱,提高了PLA的冷结晶温度,且当TMP-6000含量为0.5 %（质量分数,下同）时,PLA的冷结晶峰开始消失,且适量的TMP-6000使得PHBV的玻璃化转变温度（Tg）升高;TMP-6000的加入使得PHBV均匀分散于PLA基体中,且当TMP-6000含量为0.7 %时,PLA与PHBV的相容性最好;TMP-6000的加入显著提高了PLA/PHBV复合材料的分子量;TMP-6000提高了PLA与PHBV之间的结合力,提高了复合材料的拉伸强度,但断裂伸长率有稍微地降低。     

PLA/剑麻纤维复合材料的增韧改性

利用聚乙二醇(PEG)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)对聚乳酸(PLA)/剑麻纤维(SF)复合材料进行增韧改性,PLA/SF复合体系与增韧剂PEG、PBS密炼共混后,经模压制备PL/A/SF纤维复合材料.通过正交实验,考察PEG含量、PBS含量、硬脂酸含量以及密炼温度对复合材料力学性能的影响.结果表明:PEG的含量对复合材料韧性的影响最显著.PBS的含量和硬脂酸的含量对复合材料冲击性能的影响比较显著,但对其断裂伸长率和拉伸强度的影响不显著.温度对复合材料的冲击性能和拉伸强度几乎没影响,但对其断裂伸长率的影响比较显著.     

生物基聚3-羟基丁酸-戊酸酯/聚乳酸共混纤维的鉴别方法研究

根据FZ/T 01057.2—2007,FZ/T 01057.3—2007,FZ/T 01057.4—2007,FZ/T 01057.8—2012标准,采用燃烧法、显微镜法、溶解法和红外光谱法对聚3-羟基丁酸-戊酸酯/聚乳酸(PHBV/PLA)共混纤维进行了鉴别。结果表明:PHBV/PLA共混纤维的燃烧特征及显微镜下观察的表观和截面形态与常见的合成纤维的特征相似,燃烧特征的具体表现为靠近火焰时熔缩,接触火焰时有熔滴现象且冒白烟,离开火焰时继续燃烧,燃烧时具有特异气味,残留物呈黑色硬块状; PHBV/PLA共混纤维的横截面形态为近似圆形或略呈多边形,纵面形态为表面光滑或略有不平整,未见较深沟槽;使用燃烧法和显微镜法,能够较易将PHBV/PLA共混纤维和棉、毛等天然纤维、粘胶纤维等再生纤维素纤维相区别;PHBV/PLA共混纤维在常温下溶于98%硫酸、二氯甲烷,70℃下溶于甲酸/氯化锌溶液,通过溶解法,可将PHBV/PLA共混纤维和涤纶、锦纶、腈纶、丙纶等常见合成纤维相区别;PHBV/PLA共混纤维在1 722 cm~(-1)和1 748 cm~(-1)处出现了双吸收峰,PLA纤维仅在1 748 cm~(-1)处出现了吸收峰,均属于酯基中羰基的伸缩振动吸收峰,二者的红外光谱存在显著差异。     

竹笋壳纤维的力学性能

为了了解竹笋壳纤维的基本力学性能,为竹笋壳纤维的进一步开发利用提供理论依据,研究了竹笋壳纤维拉伸断裂性能、松弛性能和定伸长弹性性能等力学指标。结果表明,竹笋壳纤维断裂性能指标拉伸断裂强度、初始模量和断裂伸长率分别为3．21cN／dtex、214．32cN／dtex和2．01％,在湿态下竹笋壳纤维的拉伸断裂强度和初始模量下降较大,分别下降了38．6％和33．1％,断裂伸长率变化不大;比较干、湿态下竹笋壳纤维的抗应力松弛性能和定伸长抗伸回弹性,湿态下的抗应力松弛性能和弹性能力较优。     

聚乳酸／聚（3⁃羟基丁酸⁃co⁃3⁃羟基戊酸酯）共混材料3D打印线材改性研究

采用熔融共混法制备聚乳酸／聚（3?羟基丁酸?co?3?羟基戊酸酯）（PLA/PHBV）,以及分别添加苯乙烯?甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物（ADR）、柠檬酸三丁酯（TBC）的共混物PLA/PHBV/ADR和PLA/PHBV/TBC,通过注塑和熔融沉积成型（FDM）技术制备了标准测试样条,研究了添加ADR和TBC后对PLA/ PHBV共混材料及三维（3D）打印样品热学性能和力学性能的影响。结果表明,PHBV结晶度均降低,加入ADR的注塑样品断裂伸长率最大提高到32 %,加入TBC的注塑样品拉伸强度和冲击强度提高,断裂伸长率提高到2.8 %;加入ADR的3D打印制品拉伸强度降低,断裂伸长率提高,添加TBC的3D打印制品相容性得到了明显的提升,通过扫描电子显微镜（SEM）观察无明显的颗粒相,拉伸强度在改性前后无明显变化。     

PHBV/PLA纤维和其他纤维混合试样的定量分析方法研究

采用化学分析和红外光谱分析相结合的方法研究了生物基聚3-羟基丁酸-戊酸酯/聚乳酸(PHBV/PLA)纤维和其他纤维(涤纶、棉纤维、羊毛、锦纶6)混合的试样(简称多组分混合纤维试样)的定量分析方法.结果表明:首先在常温条件下,采用二氯甲烷溶解多组分混合纤维试样中的PHBV/PLA纤维,得到PH-BV/PLA纤维的含量和其...     

三叶异形聚乳酸纤维的熔融纺丝及其性能研究

以特性粘数1．51 dL／g的聚乳酸(PLA)为原料,采用三叶异形喷丝板一步法熔融纺丝制备出异形度为52％的三叶异形PLA纤维,研究了其热性能和机械性能。结果表明,PLA纤维的断裂强度和初始模量随拉伸倍数的增加而提高,经4倍拉伸,其断裂强度为2．39 cN／dtex,初始模量为17．27 cN／dtex。由于PLA的慢速冷却结晶过程,纤维在成形过程中形成不同晶层厚度的结晶结构。纺丝过程中纤维皮层结构受到更大的拉伸取向作用,并在纤维表面出现一定游离原纤化结构。     

聚乳酸/碳纤维复合材料的3D打印线丝制备及其性能研究

本研究用高混机充分混合碳纤维(CF)和聚乳酸(PLA),再通过单螺杆挤出机制备出聚乳酸/碳纤维(PLA/CF)复合材料线丝,并成功地制备3D打印试样。通过测试PLA/CF复合材料线丝的力学性能,热性能,断面形态,发现PLA/CF复合材料线丝的耐热性高于纯PLA线丝,并且CF含量为1%的复合材料线丝的断裂强度可达70 MPa,高于纯PLA线丝的断裂强度,证明CF对PLA本体有增强效果。但随CF含量增加,断裂强度却有一定程度的下降,这可能是高含量CF的分散和复合材料的界面等因素影响的结果。     

国产聚乳酸纤维热学性能测试分析

通过热失重(TG)及差示扫描量热分析(DSC),对聚乳酸纤维与涤纶的热学性能进行对比测试,同时还测试了聚乳酸纤维的热收缩率和极限氧指数.结果表明:随着温度升高,聚乳酸纤维的TG-DTG曲线有2个失重台阶,在330℃左右开始热分解,主失重温度约为360℃;聚乳酸纤维的DSC曲线呈现出双熔融峰,较低熔融峰为161.6 ℃,较高熔融峰为169.9℃;聚乳酸纤维的沸水收缩率和干热空气收缩率分别为12％和4.5％;聚乳酸纤维的极限氧指数为27％.     

聚乳酸/天丝混纺纱混纺比与力学性能测试分析

聚乳酸(PLA)和天丝(Tencel)混纺纱的性能除了受到纤维本身和纱线捻度的影响,也跟纱线混纺比有很大关系。实验以不同混纺比的PLA/Tencel混纺纱为基本素材,进行力学性能测试,通过实验数据的分析,探索纱线力学性能随混纺比变化的规律。结果表明,标准状态下,混纺纱的强度随PLA质量分数的减少先减小后增大,混纺比在质量分数PLA60%/Tencel40%时,纱线强度降到最低点;混纺纱的湿强度随混纺比的变化趋势与干强度基本一致,临界混纺比相差也不大;混纺纱弹性回复率随PLA质量分数的减少,先增大后减小,PLA质量分数为70%时,纱线弹性回复率最大,纯Tencel纱线弹性回复率最小。     

Mechanical properties of surface‐treated banana fiber/polylactic acid biocomposites: A comparative study of theoretical and experimental values

Current study evaluates the effect of fiber surface treatments on the mechanical properties of banana fiber (BF) reinforced polylactic acid (PLA) biocomposites. Experimental results indicate increase in tensile modulus and strength upon surface treatments of BF with various silanes (APS and Si69) and NaOH. Approximately, an increase of 136% in tensile strength and 49% in impact strength was obtained in case of biocomposites with Si69‐treated BF compared with the untreated BF biocomposites. Also, experimentally determined mechanical modulus of untreated and surface‐treated BF biocomposite has been compared with the mechanical modulus calculated using various micromechanical models. Models such as Hirsch's, modified Bawyer and Bader's, and Brodnyan model showed good agreement with the experimentally determined results. Similarly, other models like Halpin‐Tsai, Nielson modified Halpin‐Tsai, and Cox's model also have been tried for the comparative study with the experimental data. Surface modification of BF showed increased interfacial adhesion between the fiber and the matrix which was evident from lowered difference between the experimentally and theoretically derived mechanical modulus. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci., 2013     

聚酯家族中的新成员—PLA

介绍由含淀粉农产品水解后的水解产物 ,经发酵 ,缩聚制成PLA ,并叙述了熔融法纺制PLA纤维的工艺路线、性能、用途等。最后讨论了我国发展PLA纤维的必要性及可能性     

两种功能性纤维素纤维的性能研究

对两种功能性纤维素纤维——阻燃纤维素纤维、珍珠纤维素纤维与普通黏胶纤维的形态结构、吸湿性能、电学性能、摩擦性能及力学性能进行了对比,试验表明:阻燃纤维素纤维和珍珠纤维素纤维的横向、纵向形态结构与普通黏胶纤维相似,其吸湿、放湿性能优良,断裂强度及断裂伸长率比普通黏胶有所降低。两种功能性纤维有良好的可纺性,可以借鉴普通黏胶的纺纱工艺加工纯纺或混纺纱线,开发具有一定保健功能的纺织品,织物服用性能好,是优良的纺织原料。     

Reactive compatibilization and performance evaluation of miscanthus biofiber reinforced poly(hydroxybutyrate‐co‐hydroxyvalerate) biocomposites

Dicumyl peroxide (DCP) initiated reactive compatibilization of poly(hydroxybutyrate‐co‐hydroxyvalerate) (PHBV)/miscanthus fibers (70/30 wt %) based biocomposite was prepared in a twin screw extruder followed by injection molding. In the presence of DCP, both the flexural and the tensile strength of the PHBV/miscanthus composites were appreciably higher compared with PHBV/miscanthus composite without DCP as well as neat PHBV. The maximum tensile strength (29 MPa) and flexural strength (51 MPa) were observed in the PHBV/miscanthus composite with 0.7 phr DCP. The enhanced flexural and tensile strength of the PHBV/miscanthus/DCP composites are attributed to the improved interfacial adhesion by free radical initiator. Unlike flexural and tensile strength, the modulus of the PHBV/miscanthus/DCP composites was found to slightly lower than the PHBV/miscanthus composite. The modulus difference in the PHBV/miscanthus composite with and without DCP has good agreement with the observed crystallinity. However, the flexural and tensile modulus of all the prepared biocomposites was at least two fold higher than the neat PHBV. The storage modulus value of the PHBV/miscanthus and PHBV/miscanthus/DCP biocomposites follows similar trend like tensile and flexural modulus. The melting temperature and crystallization temperature of PHBV/DCP and PHBV/miscanthus/DCP samples were considerably lower compared with the neat PHBV and PHBV/miscanthus composites. The surface morphology revealed that the PHBV/miscanthus/DCP composites have good interface with less fiber pull‐outs compared with the corresponding counterpart without DCP. This suggests that the compatibility between the matrix and the fibers is enhanced after the addition of peroxide initiator. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2017 , 134, 44860.