竹纤维质量分数对PCL/PLA/竹纤维复合材料性能的影响

将竹纤维(BF)与聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)熔融共混,通过模压工艺制备了PCL/PLA/BF增强复合材料。研究了BF质量分数对该复合材料力学性能、热稳定性以及熔融结晶行为的影响。结果表明:随着BF质量分数的增加,PCL/PLA/BF复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率均先增大后减小,并均在BF质量分数为40%时达到最大值,分别为11.26 k J/m2、12.68 MPa和5.2%;BF质量分数对PCL/PLA/BF复合材料的热稳定性无明显影响;BF的加入使得复合材料中PCL、PLA共混物的玻璃化转变温度降低,但不同BF质量分数的复合材料玻璃化转变温度变化不大;BF的加入使得复合材料结晶温度小幅提升,但结晶峰强度随着BF质量分数的增加而逐渐减弱。     

PLA/PCL/滑石粉复合材料的制备与性能

在聚乳酸(PLA)中添加不同含量的聚己内酯(PCL)和滑石粉,同时添加增容剂柠檬酸三丁酯(TBC),通过熔融共混制备一系列PLA/PCL/滑石粉复合材料。主要研究了PCL、滑石粉以及TBC对PLA力学性能和结晶性能的影响。结果表明,PCL提高了PLA的韧性,但降低了强度,滑石粉主要起到了增强作用,但降低了PLA韧性,而将两者共同添加到PLA中可以起到一定的增强增韧作用,其异相成核作用也提高了PLA的结晶度。增容剂TBC的加入,改善了PLA和PCL的相容性,提高PCL的增韧效果以及复合材料的结晶度,但略微降低了PLA的拉伸强度。当PCL和滑石粉质量分数均为10%且加入0.5份的TBC后,PLA/PCL/滑石粉复合材料的断裂伸长率、拉伸强度、结晶度分别为13.3%,61.6 MPa,43.0%,相比纯PLA分别提高了533%,2%,73.4%。     

聚己内酯/聚乳酸/竹纤维复合材料制备及性能

以聚己内酯（PCL）和聚乳酸（PLA）共混物为基材,竹纤维（BF）作为增强材料,硅烷偶联剂为改性剂,通过模压成型制备了PCL/PLA/BF复合材料。研究了PCL和PLA质量比、BF质量分数、硅烷偶联剂用量以及模压温度对复合材料性能影响。结果表明,适宜的PCL/PLA质量比为1∶1,BF质量分数为40 %时BF/PCL/PLA复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率分别达到最大值11.26 kJ/m2,12.68 MPa和5.2 %;硅烷偶联剂用量为1 %时复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率分别达到最大值15.11 kJ/m2、13.15 MPa和5.8 %;模压温度为150 ℃时,复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率分别达到最大值14.51 kJ/m2、13.75 MPa和5.8 %。     

四针状氧化锌晶须/互穿网络聚合物复合材料研究

以CYD-127环氧树脂(EP)、聚氨酯(PU)、柔性固化剂聚醚胺D400和四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)为原料制备了PU-EP IPNs互穿网络聚合物及其复合材料。通过红外光谱、热机械分析、热分析、电镜分析及力学性能测试研究了不同配方PU-EP IPNs的阻尼性能,以及填料T-ZnOw对PU-EP IPNs/T-ZnOw复合材料阻尼性能、拉伸性能和热稳定性的影响。研究表明:PU质量分数30%的PU-EP IPNs的有效阻尼温域(△T)最宽,达到113.3℃,PU质量分数10%的PU-EP IPNs的阻尼峰值最大。当改性T-ZnOw用量为环氧树脂质量的1%时,复合材料阻尼性能最好。T-ZnOw质量分数为2%时,复合材料拉伸强度最大。随T-ZnOw用量增加,复合材料热稳定性提高。     

3D打印PLA/PCL复合材料的力学性能

以聚己内酯(PCL)和聚乳酸(PLA)为实验原料,分别配比PCL质量分数在10%,20%和30%的PLA/PCL混合料,再经双螺杆挤出机挤出造粒后得到PLA/PCL复合材料。分别以纯PLA和3种不同配比的PLA/PCL复合材料为实验原料,使用粒料3D打印机制备拉伸、弯曲和冲击试件,并进行力学性能测试。结果表明,纯PLA试件的拉伸强度最大,为50.64 MPa,随着PCL含量的增加,试件的拉伸强度逐渐下降;试件的断裂伸长率随着PCL的含量的增加先增高后降低,当PCL质量分数为20%时,断裂伸长率达到最大值为25%;试件的弯曲强度随PCL含量的增加逐渐下降;试件的冲击强度随PCL含量的增加逐渐增大,当PCL质量分数为30%时,试件的冲击强度达到最大值,为15.80 kJ/m~2。     

聚乳酸/聚己内酯共混材料的性能研究

采用熔融共混的方法制备了聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混材料,研究了PLA/PCL共混材料的动态力学性能、力学性能、热性能和微观形貌。结果表明,制备的PLA/PCL共混材料为部分相容体系;材料拉伸强度随PCL含量的增加先增加后降低,当PCL质量分数为30%时,材料的拉伸强度为55.9 MPa,比纯PLA提高了8%;冲击强度随PCL含量的增加而增大,当PCL质量分数为50%时,材料的冲击强度为14.7 kJ/m2,比纯PLA提高了2.5倍。     

纳米HA对PLA/PCL复合材料降解性能的影响

以聚乳酸(PLA)为基体,添加聚己内酯(PCL)以及羟基磷灰石(HA)熔融共混得到PLA/PCL/HA复合材料,研究其力学性能与降解性能。结果表明,当材料配方为PLA80/PCL20/HA5时,复合材料的综合力学性能最好,断裂伸长率从5%提升至40%;通过差示扫描量热仪(DSC)测试了复合材料的结晶性能,HA的加入起到异位成核点的作用,结晶度从2.6%提升至8.9%,玻璃化转变温度从60.13℃降至56.84℃,扫描电镜(SEM)观察了复合材料的界面相容度,发现HA的加入提升了PLA与PCL的相容度;通过水解降解过程中的pH值测试与三维超景深显微镜观察得知,由于HA在水解过程中溶解脱落,使得复合材料整体被破坏,水解速率快于纯聚乳酸。     

PCL/PLA/凹凸棒土复合材料的制备及性能

采用熔融共混法制得了PLA/PCL/凹凸棒土复合材料,考察了PCL、凹凸棒土对复合材料力学性能、热稳定性和降解性能的影响。结果表明,PCL含量为15%、凹凸棒土含量为5%,复合材料的力学性能较好,拉伸强度达到37.62MPa;随着PCL添加量的增加,复合材料的热稳定性增强;复合材料的降解率随着凹凸棒土添加量的增大而增大,但降解率较低,最大降解率为2.56%。     

纳米纤维素/聚乳酸/聚乙二醇三元复合材料的研究

将纳米纤维素(NCC)与聚乙二醇(PEG)、聚乳酸(PLA)共混制备出可生物降解的纳米纤维素/聚乳酸复合材料。考察了复合材料的力学性能、降解性和热稳定性能,结果表明:加入2%的纳米纤维素对复合材料有明显的增塑和增强效果;对复合材料进行TGA检测表明,复合材料的热稳定性较纯聚乳酸有所下降;由SEM检测看出,复合材料的柔韧性得到提高,从降解性能分析中看出,复合材料的降解速率随着纳米纤维素质量分数的增加而增加。     

PCL包覆Al(OH)_3填充PLA的结构与性能

采用高速混合机将低熔点的聚己内酯(PCL)包覆在Al(OH)3表面,然后通过熔融混炼法分别制备了包覆Al(OH)3、未包覆Al(OH)3以及纯PCL填充聚乳酸(PLA)的复合材料,研究了包覆前后的Al(OH)3及其与PLA复合材料的微观形态,以及复合材料的力学性能、流变性能、热性能和降解性能。结果表明:PCL包覆Al(OH)3填充PLA可以显著提高复合材料的拉伸性能,当Al(OH)3/PCL=100/20时,在PLA中加入5phr包覆Al(OH)3后,复合材料的断裂伸长率可以提高到176%;PCL能有效改善包覆Al(OH)3颗粒在PLA中的分散性及与PLA之间的界面结合力,同时,填料表面多余的PCL能以微球粒子形式分散在PLA中,起到良好的增塑作用;少量包覆Al(OH)3能显著提高PLA的结晶度降,低其结晶温度促,进其降解。     

碱处理对剑麻纤维增强聚乳酸可降解复合材料性能的影响

以剑麻纤维(SF)和聚乳酸(PLA)为原料,通过注塑成型工艺制备了剑麻纤维增强聚乳酸可降解复合材料。研究了连续碱处理剑麻纤维(CASF)和未改性处理剑麻纤维(USF)在不同含量时对复合材料力学性能、吸水性及可降解性能的影响。结果表明:剑麻纤维的质量分数会显著影响复合材料的力学性能、吸水性和降解性能。相较于未改性处理剑麻纤维(USF),碱处理剑麻纤维(CASF)可以进一步提高复合材料的力学性能,降低复合材料的吸水率,延缓剑麻纤维增强可降解树脂基复合材料的降解速率,且酶降解法相较于土埋法降解能够显著加快复合材料的降解速率。当剑麻纤维含量为20%时,CASF/PLA复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量相较于纯PLA和USF/PLA分别提高了32.71%、10.08%;19.63%、12.11%;97.33%、12.40%;其冲击强度相较于纯PLA提高了71.19%。     

拉伸形变支配的PLA/PCL复合材料制备及性能研究

由体积拉伸形变支配的新型聚合物成型加工设备,具有加工热历程短,分散混合效果好等特点。采用偏心转子挤出机制备聚乳酸/聚己内酯(PLA/PCL)复合材料,可以保持PLA和PCL良好的生物可降解性能,并在降低加工温度的同时提高两相体系共混物的混合效果。通过研究不同PCL质量分数对PLA/PCL复合材料力学性能、微观形貌、热稳定性的影响。结果表明,随着PCL含量的增加,复合材料的拉伸强度逐渐下降,而冲击性能和断裂伸长率呈先上升后下降的趋势。当PCL的含量达到20%时,复合材料的断裂伸长率和冲击强度达到最大值。通过观察复合材料的微观结构,可以看到PCL在拉伸流场的作用下在PLA基体中呈液滴状均匀地分散,与传统挤出机相比,PLA/PCL共混体系中分散相粒径的平均尺寸更小,且分散更加均匀。这说明体积拉伸形变为主的偏心转子挤出机可以较好地提高复合材料的综合性能。     

PLA/PCL纳米复合材料研究进展

综述了近年来聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)纳米复合材料的研究进展,重点介绍了PLA/PCL/碳纳米管、PLA/PCL/石墨烯、PLA/PCL/有机改性蒙脱土、PLA/PCL/埃洛石纳米管、PLA/PCL/纳米二氧化钛、PLA/PCL/羟基磷灰石,以及PLA/PCL/天然高分子等纳米复合材料的制备和性能.分析表明,...     

PLA/PCL/HL560生物基医用复合可降解材料的制备与性能

以可降解亲水剂HL560和聚己内酯(PCL)对聚乳酸(PLA)进行改性处理,研究了添加HL560前后PLA性能的变化情况,以及在HL560作用下PCL含量的变化对改性材料力学性能、加工性能、热行为、亲水性和降解行为的影响.结果表明,添加质量分数15％PCL和5％HL560的改性材料弯曲弹性模量比纯PLA提高46.1％,...     

硅烷偶联剂对Nano-ZnO/PLA复合材料抑菌性能与热降解性的影响

采用硅烷偶联剂KH550对纳米氧化锌(nano-ZnO)进行表面处理,制备nano-ZnO/PLA复合材料,研究KH550和nano-ZnO对PLA材料的力学性能、抑菌性和热稳定性能的影响。用OFW方法分析材料的热降解行为。结果表明:nano-ZnO/PLA复合材料对大肠杆菌有抑菌性能。KH550表面处理提高nano-ZnO的分散性,增强其抑菌作用,改善复合材料的界面相容性,提高力学性能。nano-ZnO降低了PLA的热分解温度和热降解活化能,KH550延缓了这种作用。     

不同分子量PCL增韧PLA的结构与性能

采用两种不同分子量的聚(ε-己内酯)(PCL)(粘均分子量60 000和3 000)与聚乳酸(PLA)在175℃下共混10 min制备PLA/PCL共混物。通过动态流变、扫描电子显微镜(SEM)和力学性能等研究了PLA/PCL共混物的结构和性能。动态流变显示,在PCL低含量(质量分数小于15%)时,PCL与PLA是相容的,质量分数为15%时PCL与PLA表现出明显的相分离行为。SEM显示,随着PCL含量的增加,PCL相的尺寸变大;低分子量PCL(L-PCL)的相尺寸明显大于高分子量PCL(H-PCL),而且相形态不是规则的球状。随着PCL含量的增加,共混物的拉伸强度下降,而断裂伸长率增加。当H-PCL质量分数为8.3%时,PLA/H-PCL共混物的断裂伸长率为137.32%。当H-PCL质量分数为15%时,其断裂伸长率高达232.76%。在添加相同含量PCL时,PLA/H-PCL共混物的拉伸强度高于PLA/L-PCL;而PCL质量分数8%时,共混物的断裂伸长率相差不多,当PCL质量分数大于8%时,PLA/H-PCL共混物的断裂伸长率明显比PLA/L-PCL共混物的高。     

聚乳酸/聚己内酯增容体系的结晶性能

以丙交酯/己内酯共聚物(LACL)为聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混物的增容剂,采用溶液共混法制备了PLA/PCL/LACL三元共混物;通过扫描电子显微镜、差示扫描量热仪研究了共混物的形貌和结晶性能。结果表明,加入5%(质量分数,下同)的LACL,分散相的尺寸明显减小;PCL能显著提高PLA分子链的结晶能力,使其结晶温度(T_p)降低,而LACL对PLA/PCL的增容作用,使PLA/PCL/LACL三元共混物中PLA的Tp进一步降低;通过Kissinger方程计算发现PCL和LACL的加入显著降低了PLA的结晶活化能。     

共混型石墨烯/碳纳米管/SMTPU复合材料的制备与性能研究

为改善形状记忆热塑性聚氨酯(SMTPU)的力学和形状记忆性能,通过熔融共混技术制备了氧化石墨烯/多壁碳纳米管复合填充改性的SMTPU复合材料,其中,氧化石墨烯首先用乙二胺进行接枝改性,多壁碳纳米管用硫酸/硝酸混合酸进行了处理。进一步研究了上述填料的加入对所得复合材料的力学性能、熔体流动速率及形状记忆性能的影响。结果表明,填料含量对复合材料的力学和形状记忆性能有明显的影响。固定氧化石墨烯与多壁碳纳米管的质量比为1,当它们在复合材料中的质量分数为0.5%时,复合材料的拉伸强度较纯SMTPU提高了25.2%。随着填料含量的增加,复合材料的熔体流动速率逐渐降低。形状记忆性能研究表明,加入氧化石墨烯/多壁碳纳米管使得复合材料的形状固定率先上升后下降,而且在氧化石墨烯/多壁碳纳米管的质量分数为0.5%时,复合材料形状固定率最大,较纯SMTPU提高了26.4%;形状回复率则随填料含量的增加逐渐上升,且回复温度越高,形状回复率越好。     

PCL增韧PLA材料的流变行为及其热降解动力学

针对聚乳酸(PLA)的自身结晶速率慢而导致其韧性和耐热性差等缺陷,采用聚己内酯(PCL)与PLA熔融共混制备了PLA/PCL材料,并对其力学性能、热稳定性、流变等性能进行了研究。结果表明:PCL的添加量为5%时,PLA共混材料的断裂伸长率可达18.47%,冲击强度可达12.98 kJ/m~2;断面扫描显示,PCL增韧PLA复合材料出现了明显的韧性断裂特征,出现了更多的剪切区域和拉丝现象;DSC表明,PLA的冷结晶峰受到抑制,结晶速率明显提高,复合材料的结晶度比纯聚乳酸提高了73.4%,聚乳酸的韧性得到显著提高。同时,通过热降解动力学分析,进一步从理论上分析其热稳定性能提高的原因。     

骨粉/聚己内酯可降解形状记忆复合材料的制备及性能

采用熔融共混法制得了可降解形状记忆骨粉/聚己内酯(BP/PCL)复合材料,确定了物料熔融共混的适宜条件,并测试分析了复合材料的力学性能、形状记忆性能和降解性能。实验表明:熔融共混温度为120℃、时间10 min,是制备复合材料的适宜条件;过氧化苯甲酰(BPO)添加量为0.75份、BP添加量为2.5份时,试样的综合性能较好。