聚乳酸/木质素复合材料的制备与性能研究

通过物理修饰木质素(Lg),研究聚乳酸PLA/Lg复合材料的各项性能。结果表明:与纯PLA相比,刚性Lg加入PLA基体中会导致PLA/Lg复合材料强度略有增加而韧性降低。PLA/BLg复合材料的分散性、强度和韧性均优于PLA/Lg复合材料。与纯PLA相比,PLA/Lg和PLA/BLg复合材料的耐热性得到改善。将物理修饰后的Lg添加到PLA基体中还可显著改变PLA的结晶行为,控制PLA基复合材料的变形机制。     

棉纤维/聚乳酸复合材料的制备与性能研究

采用熔融共混、注塑成型法制备了棉纤维/聚乳酸复合材料,并通过力学性能测试、DSC及SEM等方法分别研究了棉纤维含量对复合材料力学性能、结晶度及界面形态结构的影响,在此基础上进一步探讨了棉纤维长度对复合材料力学性能的影响。结果表明:在实验范围内,随着棉纤维含量的增加,复合材料的结晶度和弯曲模量都逐渐增加,而拉伸强度和冲击强度则呈现先增加后下降的趋势。此外,棉纤维长度对复合材料力学性能也有一定影响。当棉纤维长度为4 mm且含量为20%时,棉纤维在聚乳酸基体中的分布较均匀、结合性能相对较好,所得到的棉纤维/聚乳酸复合材料的综合性能较佳。     

聚乳酸/木粉复合材料的制备及其性能研究

采用溶液共混法,以木粉为改性剂制备了聚乳酸基生物降解复合材料。研究了木粉用量对复合材料的玻璃化转变温度、力学性能、韧性及形态的影响,并考察了木粉的表面改性处理对复合材料韧性的影响。结果表明,木粉的添加可明显提高聚乳酸的韧性。SEM分析结果表明,木粉与聚乳酸之间的界面结合是复合材料的主要增韧机理。     

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。     

聚乳酸/聚乙烯复合材料的制备与性能

通过熔融共混的方法制备了不同PE含量的PLA/PE复合材料，研究了PE含量对复合材料的力学性能、熔融与结晶行为、耐热性能、动态流变性能与微观结构的影响。结果表明，随着PE含量的增加，复合材料的拉伸强度、拉伸模量降低，复合材料的断裂伸长率、冲击强度得到提升，当PE含量为90%时，复合材料的断裂伸长率达到614.9%,与PLA相比，提高了92倍，试样无法冲断，材料的抗冲击韧性得到显著提高，PE使PLA结晶性能和结晶度提高，维卡软化点温度提升，当PE含量为90%时，复合材料的维卡软化点温度为85.3℃,与PLA相比，提高了44.3%,复合材料的耐热性和热稳定性显著提升，复合材料的复数黏度明显增大，PE的加入影响了PLA大分子链的松弛过程。     

基于氧化石墨的聚乳酸复合材料的制备与性能研究

采用溶液共混-絮凝-熔融压片的方法制备聚乳酸(PLA)/氧化石墨(GO)复合材料并对其形貌和性能进行研究。扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)结果表明:纯的聚乳酸断面光滑、平整;PLA/GO复合材料断面粗糙,GO层被PLA基体包覆,分散性较好,没有聚集现象;差示扫描量热仪(DSC)和热失重分析(TGA)分析表明:GO能较大提高PLA的热稳定性,与纯的PLA相比,在加入1%(质量分数)GO时,降解温度增加20℃,降解最快温度增加10℃;力学性能测试显示:当GO质量分数小于1%时,PLA/GO复合材料可以在保持断裂伸长率的同时增加拉伸强度。     

聚乳酸/羟基磷灰石复合材料的制备及其性能研究

采用溶液共混、超声振荡的方法制备了聚乳酸/羟基磷灰石(PLA/HA)复合材料,采用扫描电镜、红外光谱对PLA/HA复合材料进行了表征,研究了PLA/HA复合材料的力学性能、亲水性能、热稳定性以及降解性能。结果表明,HA颗粒均匀分散在PLA基体中,没有团聚现象发生;与纯PLA比较,PLA/HA复合材料的弯曲强度提高了7.9 MPa,拉伸强度下降不明显;由于HA的加入,提高了PLA/HA复合材料热稳定性,亲水性能也有所改善;降解过程中,PLA/HA复合材料中的HA颗粒能够中和PLA部分酸性代谢产物,降低了材料自催化效应及产生速度,减缓了材料重量损失速度,前6周的重量损失小于1%,在第12周的最终重量损失为5.8%,降解后期的重量损失比纯PLA材料低3%~4%。     

聚乳酸/羟基磷灰石复合材料的制备及其性能研究

采用溶液共混、超声振荡的方法制备了聚乳酸/羟基磷灰石(PLA/HA)复合材料,采用扫描电镜、红外光谱对PLA/HA复合材料进行了表征,研究了PLA/HA复合材料的力学性能、亲水性能、热稳定性以及降解性能。结果表明,HA颗粒均匀分散在PLA基体中,没有团聚现象发生;与纯PLA比较,PLA/HA复合材料的弯曲强度提高了7.9 MPa,拉伸强度下降不明显;由于HA的加入,提高了PLA/HA复合材料热稳定性,亲水性能也有所改善;降解过程中,PLA/HA复合材料中的HA颗粒能够中和PLA部分酸性代谢产物,降低了材料自催化效应及产生速度,减缓了材料重量损失速度,前6周的重量损失小于1%,在第12周的最终重量损失为5.8%,降解后期的重量损失比纯PLA材料低3%⁴%。     

聚乳酸/聚多巴胺复合材料的制备及性能研究

聚乳酸(PLA)被认为是一种无毒、生物相容性优异的生物可降解材料,但其降解周期长、缺乏功能性而限制了其更广的应用。为改善聚乳酸(PLA)的各项性能,选用聚多巴胺纳米粒子(PDA NPs)作为纳米填料,通过溶液浇铸的方法制备了聚乳酸/聚多巴胺(PLA/PDA NPs)复合材料。结果表明,所制备的PDA NPs呈规则、均一的球形结构,且可通过改变介质pH调控粒径在140～550 nm;PDA NPs的加入可降低复合材料的冷结晶温度(T_c)和结晶度(X_c);但却能显著提升复合材料的降解速率,且其降解速率先较平缓后明显加快,最终降解20 d后降解率达到95.3%,比纯PLA加快了1倍。此外,PLA/PDA NPs复合材料被发现还具有紫外屏蔽性能,复合材料对UVA和UVB的屏蔽率分别高达65.98%和71.49%,是纯PLA的紫外屏蔽性能的2倍。     

聚乳酸/聚多巴胺复合材料的制备及性能研究

聚乳酸(PLA)被认为是一种无毒、生物相容性优异的生物可降解材料,但其降解周期长、缺乏功能性而限制了其更广的应用。为改善聚乳酸(PLA)的各项性能,选用聚多巴胺纳米粒子(PDA NPs)作为纳米填料,通过溶液浇铸的方法制备了聚乳酸/聚多巴胺(PLA/PDA NPs)复合材料。结果表明,所制备的PDA NPs呈规则、均一的球形结构,且可通过改变介质pH调控粒径在140～550 nm;PDA NPs的加入可降低复合材料的冷结晶温度(T_c)和结晶度(X_c);但却能显著提升复合材料的降解速率,且其降解速率先较平缓后明显加快,最终降解20 d后降解率达到95.3%,比纯PLA加快了1倍。此外,PLA/PDA NPs复合材料被发现还具有紫外屏蔽性能,复合材料对UVA和UVB的屏蔽率分别高达65.98%和71.49%,是纯PLA的紫外屏蔽性能的2倍。     

热塑性聚乙烯醇/聚乳酸复合材料的制备与性能

通过熔融共混法制备了热塑性聚乙烯醇(TPVA)与聚乳酸(PLA)的复合材料,采用差示扫描量热仪(DSC)、熔体流动速率仪(MFR)、转矩流变仪、扫描电子显微镜(SEM)、万能拉力试验机等,研究了 PLA含量对TPVA/PLA复合材料的熔点、熔体流动速率、平衡扭矩值、力学性能和微观形态结构的影响.研究表明,PLA可以与P...     

聚乳酸/石墨烯纳米复合材料的制备与性能研究进展

对聚乳酸/石墨烯纳米复合材料的制备方法 (包括熔融共混法、溶液共混法和原位聚合法)和性能(包括力学性能、热学性能、电性能和流变性能)研究进展进行综述,并对其研究趋势进行了展望。     

短亚麻纤维/聚乳酸复合材料制备与性能研究

采用双螺杆挤出机制备出一系列短亚麻纤维/聚乳酸复合材料,通过力学性能测试、SEM和DSC等方法研究了短亚麻纤维用量、偶联剂种类对短亚麻纤维/聚乳酸复合材料力学性能、结晶性能、流变性能和耐热性能的影响。结果表明:短亚麻纤维用量达到4.62%时,亚麻纤维/聚乳酸复合材料力学性能达到最佳;随短亚麻纤维用量的增加亚,麻纤维/聚乳酸复合材料流动性降低而,结晶度和耐热性有所提高。     

聚乳酸/纳米二氧化钛复合材料的制备及其性能研究

以纳米二氧化钛对聚L-乳酸进行共混改性，并对所得PLLA/TiO2复合材料的结构与性能进行了分析表征。实验结果表明，所得复合材料处于无定型态，退火处理后结晶，TiO2不改变PLLA基体结晶的α晶型，但结晶衍射峰强度随TiO2添加量增加而减弱。TiO2对PLLA基体的结晶性能和熔融行为影响较小，表明TiO2对PLLA的异相成核作用有限。     

纳米纤维素/聚乳酸复合材料的制备与研究

利用纳米纤维素(CNFs)对聚乳酸(PLA)进行增强改性,通过浸渍法制备CNFs/PLA复合材料。测试了CNFs/PLA复合材料的红外谱图、力学性能、热膨胀系数和透光率,并用扫描电镜(SEM)分析了复合材料的拉伸断面。实验结果表明,CNFs的加入,使复合材料的力学性能和热稳定性得到显著提高,CNFs与PLA是通过物理作用结合在一起的,CNFs的加入使得PLA对紫外线的阻挡效果增强。从SEM图分析可知,CNFs与PLA结合得很好。比较木粉和棉花两种原料制备的CNFs对复合材料性能的影响可知,木粉制备的CNFs对提高PLA的性能更好。     

聚乳酸/玄武岩纤维复合材料的制备及性能研究

利用混杂原理,先将玄武岩纤维与聚乳酸纤维混合制成针刺毡,再与聚乳酸树脂复合,以提高树脂基体对增强体结构的渗透和结合性能。采用正交试验法,以混杂针刺毡中聚乳酸纤维含量、复合层压压力、复合层压温度为影响因素,讨论了混杂复合层压工艺对复合材料力学性能的影响。结果表明,采用混杂复合工艺有利于复合材料力学性能的改善,且混杂纤维含量在一定范围内时,复合材料的力学性能会随着混杂纤维含量的增加而线性增强,同时复合层压压力的增加也有利于复合材料力学性能的改善;采用混杂复合工艺时,复合层压温度对复合材料力学性能的影响规律不同于传统层压复合时复合层压温度对复合材料力学性能的影响,复合层压温度过高不利于复合材料力学性能的提高。     

碳酸钙高填充聚乳酸复合材料的制备及性能

在扩链剂Joncryl和增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯存在下,采用微米级碳酸钙对聚乳酸(PLA)基体进行了高填充改性,制备碳酸钙高填充聚乳酸基复合材料,并用电子拉力机、扫描电镜、ARES流变仪等手段对材料的结构与性能等进行测试与表征.结果表明:碳酸钙高含量时可以明显提高材料的拉伸强度、弯曲强度,而材料的冲击强度会有所下降,但质量含量在30％ ～60％时复合材料的冲击强度仍高于纯聚乳酸.随碳酸钙含量的增加,材料的储能模量逐渐增大.碳酸钙的加入可以提高材料的弹性,材料的剪切黏度随剪切速率的增大而逐渐降低.     

热塑性聚氨酯弹性体/聚乳酸复合材料的配方与性能研究

通过挤出成型制备热塑性聚氨酯弹性体（TPU）/聚乳酸（PLA）复合材料,研究增塑剂邻苯二甲酸二丁酯（DBP）和环烷油及钛酸酯偶联剂TCA-101对复合材料力学性能和热性能的影响。结果表明：DBP和环烷油对TPU/PLA复合材料具有良好的增塑效果,其加入有利于复合材料的挤出加工,但DBP会使复合材料的力学性能降低;钛酸酯偶联剂TCA-101对复合材料具有良好的补强作用;当TPU、PLA、环烷油用量分别为178,20和2 g时,复合材料的拉伸强度达100.54 MPa,拉断伸长率达429%。     

聚乳酸/改性长石复合材料的制备及性能研究

以硅烷偶联剂KH570为改性剂对长石粉体进行了湿法表面改性,通过熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/改性长石复合材料,并对其性能及微观结构进行了测试和表征。界面接触角测试表明,改性后长石粒子的界面接触角明显增大,表面具有亲油性,这与FTIR分析结果相吻合。力学性能测试表明,与PLA基体相比,当改性长石用量为0.5%时,PLA/改性长石复合材料的拉伸断裂强度提高了17.82%,冲击强度提高了23.25%。TGA分析结果显示,PLA/改性长石复合材料的热分解温度比PLA基体提高了12.33℃,表明改性长石的加入提高了复合材料的热稳定性。XRD分析结果表明,改性长石的加入起到了部分异相成核剂的作用,从而使结晶成核速度加快。DSC分析结果表明,改性长石可以消除PLA复合材料的冷结晶,有助于提高PLA复合材料的结晶度,这与XRD分析相吻合。另外降解实验表明,改性长石的加入加快了PLA复合材料的降解。