PHB和PHBV增韧、增塑改性研究进展

总结了近年来国内外关于聚羟基丁酸酯(PHB)和聚羟基丁酸酯-co-羟基戊酸酯共聚物(PHBV)在增韧和增塑改性方面的研究进展。通过应力-应变行为和冲击强度等性能指标,对弹性体、酚类化合物、反应性增韧、超高相对分子质量聚乙二醇、淀粉、羟基烷酸酯、热处理等增韧改性方法和效果、改性产物进行了评述；通过熔点、玻璃化转变温度、冷结晶温度等性能指标,对共聚改性、中小相对分子质量聚乙二醇、环氧大豆油等增塑剂增塑改性方法、效果以及改性产物进行了详细介绍。最后对PHB和PHBV生物降解材料的发展前景进行了展望。     

生物质可降解PHBV的纤维成形及改性研究

简要概述了聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)的国内外发展现状及性能特征,重点从其熔融纺丝、干法纺丝、静电纺丝成形及物理和化学改性方面来介绍PHBV的研究进展,并对PHBV今后的研究及发展提出了展望。     

复合材料用天然植物纤维改性研究进展

天然植物纤维的结构和性能独特,与树脂基体复合仍存在诸多问题。天然植物纤维改性对于提高反应活性、改善其与基体树脂的界面相容性及复合材料的综合性能有重要影响。从天然植物纤维原料的组成、结构及性能分析出发,重点介绍了蒸汽爆破预处理、热预处理、高能辐射预处理、碱预处理、过氧化物预处理和组合法预处理等预处理技术以及酯化改性、接枝共聚、偶联剂改性和其他改性方法,并综述了改性天然植物纤维在复合材料中的研究进展,总结了天然植物纤维改性对复合材料性能的影响,以期为天然植物纤维复合材料的研究提供思路和参考。     

PHBV共混改性研究进展

介绍了聚(β-羟基丁酸戊酸酯)(PHBV)的现有生产状况、性能特点以及存在的不足。简述了PHBV结晶改性的研究成果,总结了PHBV共混改性的研究进展,包括PHBV与聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、二氧化碳共聚物(PPC)、淀粉、纤维素及有机黏土等。     

OMMT对PHBV/EVA共混物的改性研究

以有机改性蒙脱土（OMMT）为改性剂,采用熔融共混法制备了聚（3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯）/乙烯-乙酸乙烯酯/有机改性蒙脱土（PHBV/EVA/OMMT）共混物和样条,并通过旋转流变仪、差示扫描量热仪（DSC）、红外光谱仪（FTIR）、万能试验机、热失重分析仪（TG）、偏光显微镜（PLM）和扫描电子显微镜（SEM）等对其流变性能、结晶性能、力学性能、热性能及微观形貌等进行了表征。结果表明,随着OMMT含量的增加,PHBV/EVA/OMMT共混物的损耗模量和复数黏度增大;在PHBV/EVA/OMMT共混物中,OMMT产生了插层结构;OMMT的加入破坏了PHBV/EVA共混物的结晶,使其结晶度降低;当OMMT含量为7份（质量份,下同）时,PHBV/EVA/OMMT的结晶度最低,为43.4 %;随着OMMT含量的增加,PHBV/EVA/OMMT样条的断裂伸长率和冲击强度先升高后降低,当OMMT含量为3份时,其断裂伸长率较PHBV/EVA提升了38.3 %,冲击强度提升了52.5 %;加入OMMT后,PHBV/EVA样条的冲击断面变得更加粗糙。     

二氧化钛改性PHBV共聚物的成纤性能研究

采用二氧化钛(TiO2)对β-羟基丁酸-co-羟基戊酸共聚物(PHBV)进行共混改性,并进行模拟纺丝。通过测试PHBV/TiO2共混纤维的强度、脆性等基本性能,表明添加TiO2不仅能克服纺程中PH-BV单丝间的粘连,而且有效地提高了纤维的强度,降低了纤维的脆性。通过不同的纺丝条件的探索比较,当PHBV与TiO2共混比例为95:5时,在热水浴成形条件下,能纺丝得到综合性能比较良好的纤维。     

改进植物纤维/热塑性塑料复合材料界面相容性的技术进展

综述了国内外在改进天然植物纤维增强热塑性塑料复合材料界面相容性方面所做的研究工作及最新进展,分析了复合材料界面相容性的影响因素。目前改进界面相容性的方法主要包括:天然植物纤维的表面处理,如碱化和酯化预处理、接枝改性、浸润处理、表面物理加工;添加合适的界面改性剂(如界面相容剂、化学偶联剂、表面活性剂等);以及塑料基体改性等;其他因素对复合材料相容性也有影响。     

植物纤维增强聚羟基脂肪酸酯复合材料研究进展

综述了植物纤维与4种聚羟基脂肪酸酯（PHAs）可降解塑料——聚3羟基丁酸酯(PHB)、聚（3羟基丁酸酯3羟基戊酸酯）(PHBV)、聚（3羟基丁酸酯4羟基丁酸酯）［P(3,4)HB］和聚（3羟基丁酸酯3羟基己酸酯）(PHBHHx)制备生物复合材料的研究进展。重点阐述了植物纤维（木纤维、麻纤维和秸秆纤维等）的改性及界面处理方法对PHB和PHBV复合材料的力学、热稳定性和结晶行为等综合性能的影响。最后展望了植物纤维增强PHAs生物可降解复合材料的研究和应用前景。     

植物纤维/生物降解塑料复合材料的纤维表面改性研究

综述了植物纤维表面改性的主要方法及特点,其中物理改性包括热处理、静放电处理、蒸汽爆破处理等,化学法改性包括表面接枝法、表面活性剂法、碱处理法、酯化处理法、界面偶联剂法等。最后,讨论了纤维表面改性的发展趋势和研究方向,指出蒸汽爆破处理和低温等离子体处理是未来很有前景的纤维表面改性方法。     

可降解聚乳酸/天然植物纤维复合材料的研究进展

从复合材料的植物纤维原材料类型、加工复合方式、增塑改性及增容改性等方面论述各种因素对可降解聚乳酸/天然植物纤维复合材料综合性能的影响,分析了该类型复合材料的研究现状,且着重介绍了增容改性的几种不同方式,并就此类型复合材料的发展趋势与前景进行展望。     

用于制造生物基复合材料的天然纤维改性研究进展

总结了用于制造生物基复合材料的天然纤维的筛选标准,归纳了天然纤维的改性方法,包括碱处理、酶处理、偶联剂处理、酰化处理和组合改性方法对于天然纤维性能的影响,以及对采用该天然纤维制备的聚合物/天然纤维复合材料性能的影响,分析了各种方法的优缺点,并对天然纤维改性技术的发展趋势进行了展望。     

PHBV/PCL共混纤维的结构与性能

采用熔融纺丝法制备聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)/聚ε-己内酯(PCL)生物可降解共混纤维。采用差示扫描量热仪、广角X射线衍射仪、热台偏光显微镜和傅立叶变换红外光谱仪对PHBV/PCL共混体系的相容性和结晶性能进行了表征。结果表明:PHBV和PCL是不相容的;PHBV/PCL共混体系中的PHBV影响了PCL的结晶机制和结晶速率,PCL的结晶形态没有改变;PCL不影响PHBV的结晶机制,降低了PHBV的结晶速率,改变了PHBV的结晶形态。     

PHBV/PCL静电纺纤维膜的低温等离子处理研究

采用氮气和氦气作为处理气氛,对聚羟基丁酸羟基戊酸共聚酯(PHBV)/聚己内酯(PCL)静电纺纤维膜进行等离子体表面改性处理,以改善纤维膜的亲水性。通过接触角测试表征其亲水性,探讨了等离子体处理工艺对亲水性的影响;用X射线光电子能谱(XPS)仪测定纤维膜的表面基团含量,对比氮气和氦气的处理效果;用扫描电镜测试纤维膜表面的微观形态变化。结果表明:PHBV/PCL纤维膜在氮气和氦气气氛下,经等离子体处理对纤维膜的亲水性改善效果显著,氮气的处理效果优于氦气;随着处理功率或处理时间的增加,纤维膜的亲水性呈现先增强后减弱的趋势;在氮气气氛,处理功率30 W,时间2 min条件下,等离子体处理对纤维膜的表面有一定的刻蚀作用,且随着处理功率的增加而趋于明显,但纤维膜的质量损失不显著。     

EVA弹性体对PHBV的增韧改性研究

采用熔融共混法,通过在聚（3⁃羟基丁酸酯⁃co⁃3⁃羟基戊酸酯） PHBV中添加不同比例含量的乙烯⁃乙酸乙烯酯（EVA）弹性体,制备了一系列PHBV/EVA复合材料,并通过傅里叶红外光谱仪、转矩流变仪、差示扫描量热仪、热失重分析仪、力学性能测试、热台偏光显微镜等设备,对PHBV/EVA复合材料的结构和性能进行表征。结果表明,PHBV与EVA之间的氢键作用、链缠结作用以及相似的主链结构使得二者之间的相容性和分散性较好;随着EVA含量的逐渐升高,PHBV/EVA复合材料的结晶度表现出先升高后降低的趋势;EVA添加量小于10 %（质量分数,下同）时,随着EVA含量的增加,PHBV的球晶数量逐渐增加,球晶尺寸逐渐变小;EVA的添加量为30 %时,PHBV/EVA复合材料的断裂伸长率和冲击强度增长幅度最大,与纯PHBV相比,分别增长了87.8 %和338.4 %。     

可降解纤维压裂暂堵剂表面改性与性能研究

可降解纤维应用浸润法进行表面改性,对其暂堵能力、悬砂性能、裂缝导流能力和防支撑剂回流性能进行评价。结果表明,9‰浓度的可降解纤维混砂后对导流能力的影响最小,在长10 cm的标准岩心中形成的暂堵突破压力可达0.3 MPa;而且加入纤维后使支撑剂临界出砂流速提高了30~60倍以上,可以有效地防止支撑剂回流。压裂施工结束后,纤维在地层中降解,形成新裂缝的同时恢复老裂缝的导流能力。     

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...     

Comparative study of PHBV/TBP and PHBV/BPA blends

In order to clarify the effects of phenols on properties of polyesters, the blends of poly[(3‐hydroxybutyrate)‐co‐(3‐hydroxyvalerate)] (PHBV) with 4,4′‐dihydroxydiphenylpropane (BPA) and p‐tert‐butylphenol (TBP) were studied. The FTIR spectra revealed that there was strong hydrogen‐bond (H‐bond) interaction between PHBV and both phenols. By evaluating the fraction of H‐bonded C?O in the blend, it was concluded that BPA showed a stronger tendency than TBP to form H‐bonds with PHBV. Accordingly, BPA formed a stronger suppression than TBP on the crystallization of PHBV. When 30 wt% BPA or 50 wt% TBP were added into PHBV, the crystallization of PHBV was completely suppressed in the DSC cooling scan. As the phenol content was increased, the T_g of PHBV/TBP blend decreased while the T_g of PHBV/BPA blend increased. This difference indicated that TBP and BPA acted as plasticizer and physical crosslinking agent, respectively. Copyright © 2004 Society of Chemical Industry     

PHBV/PEG电纺纤维膜的制备及其结构与性能表征

将聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)与聚乙二醇(PEG)进行共混,以三氯甲烷/乙醇为溶剂,采用静电纺丝方法,制备PHBV/PEG电纺纤维膜,并对其结构与性能进行表征。结果表明:PHBV/PEG共混物溶液的浓度为0.1 mg/L,静电纺丝得到的PHBV/PEG电纺纤维膜纤维表面光滑,具有较好的吸水性、透气性及力学性能;当PHBV/PEG共混物中PEG质量分数为20%时,纤维直径为776 nm,表面接触角为81°,吸水率达到369.5%,水蒸气透过率为2 119.5 g/(m~2·d),拉伸强度为4.34 MPa,拉伸模量为167.4 MPa,断裂伸长率为48.8%。     

Properties and modification methods for vegetable fibers for natural fiber composites

Studies on structure and properties of natural vegetable fibers (NVF) show that composites made of NVF combine good mechanical properties with a low specific mass. The high level of moisture absorption by the fiber, its poor wettability, as well as the insufficient adhesion between untreated fibers and the polymer matrix lead to debonding with age. To build composites with high mechanical properties, therefore, a surface modification of the fibers is necessary. The existing physical and chemical NVF modification methods—e.g., plasma treatment or graft copolymerization—which are used for the development of NVF–polymer composite properties is discussed. It is shown that modified cellulose fiber–polymer interaction mechanisms are complex and specific to every definite system. By using an coupling agent, like silanes or stearin acid, the Young's modulus and the tensile strength increases, dependent on the resin, until 50%. Simultaneously, the moisture absorption of the composites decreases for about 60%. With other surface modifications, similar results are obtained. © 1996 John Wiley & Sons, Inc.     

芳纶纤维表面的络合改性及其天然橡胶复合材料性能的研究

利用合适的溶剂配制成的氯化钙溶液浸渍活化芳纶纤维表面.通过均匀设计实验,研究了氯化钙溶液质量分数及处理时间对芳纶纤维天然橡胶复合材料力学性能的影响.实验结果表明:利用氯化钙甲醇溶液浸渍芳纶纤维,再用甲醇清洗芳纶纤维是降低纤维表面结晶度和提高表面粗糙度的最佳方法,溶液中氯化钙质量分数为2％时,复合材料获得最大300％定伸应力及撕裂强度,处理时间在实验参数范围内对这2种力学性能几乎没有影响.