环保型汉麻纤维增强聚乳酸基复合材料的制备

从原材料、汉麻纤维脱胶方法、界面改性以及成型工艺等方面综述了汉麻纤维增强聚乳酸基复合材料的国内外研究现状,并分析了其发展趋势。总结了一种汉麻纤维深冷-机械脱胶工艺和3种汉麻纤维增强PLA基复合材料的制备工艺:3D打印用汉麻纤维增强PLA基线材/注塑用粒料制备工艺,模压成型用汉麻纤维增强PLA基复合毡材制备工艺,以及多层结构复合材料制备工艺。形成了一套具有自主知识产权的汉麻纤维增强复合材料制备加工体系。     

可降解PLA/黄麻新型复合材料的制备与力学性能

讨论了聚乳酸/黄麻层压型复合材料的实验制备方法,通过改变聚乳酸与黄麻纤维的质量分数、黄麻纤维铺向角和铺层顺序等条件制备复合材料,分析这些条件对复合材料拉伸、弯曲和冲击等性能的影响。研究表明,当PLA/黄麻的质量分数为0.6∶0.4和铺向角为45°时,其复合材料分别有较好的力学性能。     

利用小角X射线散射技术研究改性处理对苎麻/热固性聚乳酸复合材料界面特性和分形特征的影响

以苎麻为增强体,以热固性聚乳酸(Polylactic acid,PLA)为基体,采用模压成型工艺制成了苎麻/PLA复合材料,并对复合材料进行碱、碱-偶联剂改性处理;应用小角X射线散射(SAXS)方法研究不同改性处理对苎麻/PLA复合材料界面特性与分形特征的影响,并对改性前后的复合材料弯曲性能进行了测试,宏观反映了改性处理对复合材料界面特性和分形特征等微观结构的影响.结果表明:散射曲线不遵守Porod定理,形成负偏离,说明苎麻与PLA间存在界面层,界面层厚度在22.70~26.42 nm范围内;碱、碱-偶联剂处理后,界面层厚度减小,苎麻与PLA结合的更紧密;苎麻/PLA复合材料具有表面分形特征,碱、碱-偶联剂处理后,表面分形维数提高,复合材料精细结构增多,表面变得更加粗糙,起到了良好的应力传递作用,使得复合材料的弯曲强度有所提高.     

马来酸酐接枝聚乳酸增容改性聚乳酸/细菌纤维素

以过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,采用熔融共混法制备马来酸酐接枝聚乳酸(PLA-gMAH)用于增容改性聚乳酸/细菌纤维素复合物.红外分析证实MAH成功地接枝于PLA主链上.当DCP质量分数为0.6%时接枝率达到最大.将制备的PLA-g-MAH添加于PLA/BC中制备复合材料.利用SEM、DSC、TGA、维卡测试仪和万能拉力试验机分别表征测试了PLA/BC/PLA-g-MAH的形貌、结晶性质、热稳定性、维卡软化点和力学性能.结果表明,添加2%的PLA-g-MAH时制备出的PLA/BC复合材料的耐热性和拉伸强度均有所提高.     

聚乳酸的增韧阻燃性能

针对聚乳酸(PLA)易燃和脆性大等缺点,采用聚磷酸铵(APP)和聚乙二醇(PEG)对PLA进行了改性,同时控制PLA、APP和PEG之间的质量比例为5.7∶1.17∶1,研究了液晶聚合物(LCP)对复合材料的阻燃性能和力学性能的影响.结果表明,当添加质量分数为15%的APP时,复合材料的极限氧指数(LOI)可以达到30.1%,而仅添加相同质量分数的PEG时,复合材料达不到阻燃效果.PLA/APP/PEG复合材料相比纯PLA具有较高的残炭率.加入PEG后复合材料的断裂伸长率明显提高,而LCP的添加提高了复合材料的拉伸强度,但降低了复合材料的断裂伸长率.     

偶联剂对大麻/聚乳酸复合材料力学性能的影响

为了改善大麻/聚乳酸复合材料的力学性能,采用不同质量分数的硅烷偶联剂KH550、KH580和AH151对大麻纤维进行表面改性处理,分析偶联剂种类及其质量分数对大麻/聚乳酸复合材料力学性能的影响。结果表明,KH550对大麻/聚乳酸复合材料力学性能改善最好,AH151对大麻/聚乳酸复合材料力学性能改善最小。偶联剂对大麻/聚乳酸复合材料力学性能影响的质量分数有一个临界值,当偶联剂的质量分数小于临界值时,大麻/聚乳酸复合材料的力学性能随质量分数的增加而增大,超过临界值后,大麻/聚乳酸复合材料的力学性能随质量分数的增大而减小。     

生物可降解聚乳酸纤维的发展现状及其改性研究

介绍了聚乳酸纤维国内外的研发现状和产能,并对比了聚乳酸纤维与其它纤维的性能差异。针对聚乳酸纤维耐热性差、柔韧性差以及功能化率低等特点,系统介绍了现阶段国内外研究人员通过共混、表面改性等不同方法对聚乳酸纤维的改性研究;探讨不同改性方法目前的研究现状以及优缺点;阐明聚乳酸纤维的未来研究方向应朝着差别化、功能化、高值化方向发展。     

聚丁二酸丁二醇酯-聚乳酸共混体系的毛细管流变行为

将聚丁二酸丁二醇酯（PBS）与聚乳酸（PLA）熔融共混,制备共混物PBS-PLA以改性PBS的力学与加工性能,并研究了PBS、PLA及PBS-PLA的流变性能.结果表明,PBS-PLA体系表观黏度随PLA质量分数的增加而增大;剪切敏感性随PLA质量分数的增加而增大;温度敏感性介于PBS和PLA的之间;黏流活化能随PLA质量分数的变化呈现复杂的变化.     

PLA/PTL/SiO_2纳米离子复合材料的制备及形状记忆性能研究

为提高生物医用材料聚乳酸的形状记忆性能。文中采用熔融共聚合的方法合成丙交酯与三亚甲基碳酸酯的共聚物(PLT),利用纳米离子共混的方法将合成的共聚产物与聚乳酸(PLA)以及二氧化硅(SiO_2)复合制备了聚乳酸纳米离子复合材料PLA/PLT/SiO_2。采用差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)及X-射线衍射(XRD)等方法对复合材料的性能进行了研究,采用动态热力学分析仪(DMA)研究了复合材料的形状记忆性能。研究结果表明:复合材料为结晶聚合物,具有良好的热稳定性。可形变记忆区间为33～53℃,在室温状态下材料保持其优良的力学性能。PLA/PLT/SiO_2复合材料在拉伸率为150%时形状固定率均不小于88.9%,形状回复率大于87.5%,表现出良好的形状记忆性能。说明通过纳米离子复合的方法不仅改善了聚乳酸的热力学性能,也增强了聚乳酸的形状记忆性能。     

聚乳酸/羟基磷灰石复合材料微球的制备及表征

以聚乳酸（PLA）为基体,羟基磷灰石（HA）作为无机填料,制备含HA质量分数分别为0%、10%和25%的聚乳酸/羟基磷灰石（PLA/HA）复合材料,采用喷雾干燥技术制备复合材料微球。并对其进行微观形貌和结构表征,进一步研究HA质量分数对热稳定性能的影响。傅里叶红外光谱、X射线衍射和X射线光电子能谱测试表明,已成功制备了PLA/HA复合材料微球,其粒径分布在5~11 μm范围内,且随着HA质量分数的增加,复合材料的玻璃化转变温度呈现先降低后升高的趋势,同时其分解温度升高,热稳定性能增加。     

PLA-Fe_3O_4复合材料的热学和结晶性能研究

以乙醇酸和硅烷偶联剂KH550来修饰Fe_3O_4表面而得到改性的Fe_3O_4颗粒,利用溶液共混的方法来制备一系列的聚乳酸(PLA)-Fe_3O_4复合材料。研究了不同的PLA分子量和Fe_3O_4的添加量对复合材料的热学与结晶性能的影响。结果发现,随着PLA分子量的增大,复合材料的玻璃化转变温度(Tg)、熔点(Tm)、结晶度(Xc)和球晶生长速率(G)都增大,而结晶温度(Tc)则降低;随着Fe_3O_4的添加量的增加,复合材料的Tg、Tc、Tm以及G先增大后减小,材料的Xc则一直增大;1%Fe_3O_4的添加量是最佳的。     

聚乳酸/苎麻纤维（PLA/RF）复合材料的制备与性能

对苎麻纤维（RF）进行偶联剂处理和聚乳酸（PLA）/氯仿溶液浸润处理后,采用溶液浇铸法制备PLA/RF复合材料,并观察RF处理后的表面形态及PLA/RF的等温结晶情况.结果表明：RF能够有效提高PLA/RF复合材料的拉伸强度;3种偶联剂（KH5501,KH570,A151）在80,℃下处理的RF对PLA的增强效果较在室温下处理的增强效果好;RF经过浸润处理后吸水率下降;在RF的浸润液中添加增塑剂柠檬酸三丁酯（TBC）能够提高材料断裂伸长率;通过偏光显微镜（POM）观察到,在靠近RF附近位置PLA球晶较其他位置处细小;随着TBC质量分数的增加,PLA球晶尺寸增大.     

高耐热性聚乳酸/木粉复合材料的制备与性能研究

聚乳酸(PLA)的结晶性能较差,导致其产品的耐热性能较差,极大地限制了聚乳酸的应用范围.采用木粉(WF)与聚乳酸熔融共混,同时添加少量的成核剂多酰胺类化合物(MA),制备高耐热性聚乳酸/木粉复合材料.研究了木粉、成核剂以及两者同时添加对复合材料结晶性能、耐热性能以及力学性能的影响.结果表明,木粉和成核剂多酰胺类化合物的...     

聚酯纤维增强聚乳酸复合材料薄膜的制备与拉伸性能

为了改善聚乳酸的力学性能,将聚酯纤维与聚乳酸溶液混合制备了不同纤维质量分数和不同聚乳酸溶液浓度的聚酯纤维／聚乳酸复合材料薄膜。拉伸试验分析发现,聚乳酸复合材料薄膜的抗拉强度随聚乳酸溶度的提高而下降,随纤维质量分数的提高而提高;断裂伸长率不随纤维质量分数的提高而提高,而随聚乳酸溶度的提高而下降。用扫描电子显微镜（SEM）分析薄膜表面结构致密性与抗拉强度的关系。     

PLA/CAB绿色复合材料相容性及结晶行为研究

通过溶液浇注法制备复合材料聚乳酸(PLA)/醋酸丁酸纤维素酯(CAB),采用差示扫描量热仪(DSC)测量了复合材料不同组分的玻璃化温度(Tg),采用偏光显微镜(PLM)观察不同组分在熔融状态下的形态及等温结晶形态。结果表明,PLA与CAB是不相容的,并且CAB对PLA的形核有显著的抑制作用。     

PLA纤维染色性能的探讨

针对聚乳酸（PLA）纤维的发展，研究其染色问题，文中讨论了用4种分散染料对PLA纤维染色的可行性及其染色速率和牢度．结果表明，选用S型分散染料得色浅；E型、SE型分散染料和醋酯纤维专用染料染PLA纤维能够获得深浓颜色；在60～100℃时上染最快，染色温度以110℃为宜；还原清洗对提高染料的皂洗牢度和干熨烫牢度有利．     

编织角对三维编织复合材料弯曲性能的影响

以亚麻纤维为增强纤维、聚乳酸(PLA)树脂为基体制成不同编织角的三维编织复合材料,运用软件ABAQUS对模型弯曲性能进行数值模拟研究,分析模拟过程中纤维增强体和基体的应力分布;用万能试验机进行三点弯曲实验,研究材料的准静态三点弯曲行为。比较仿真和实验数据,结果显示:不同编织角的弯曲应力曲线趋势变化较接近,且在一定范围内,随着编织角度的逐渐增大,复合材料的弯曲强度及模量逐渐减小。将实验结果与有限元分析进行比较,验证了该有限元模型的正确性。     

聚乳酸/纳米银负载二氧化硅复合材料的制备及性能

采用熔融共混的方法,在密炼机上制备了聚乳酸/纳米银负载二氧化硅(PLA/Ag-SiO2)纳米复合材料,并通过透射电镜、抑菌率和动态力学分析仪表征了复合材料的微观形态结构、抗菌性能和动态力学性能.研究结果表明,Ag-SiO2颗粒均匀地分散在在聚乳酸基体中,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均体现出良好的抗菌作用,而纳米复合材料的储能模量尽管随着纳米粒子含量的增加而增加,但在纳米粒子含量低于10 000ppm时,纳米复合材料的储能模量均低于纯聚乳酸.     

聚乳酸纤维的研究进展及应用

聚乳酸纤维是一种从农产品中提取,经发酵、缩聚、熔融纺丝而成的合成纤维材料,可广泛应用于纺织服装、生物医学材料等方面。介绍了聚乳酸纤维的基本结构及性能,阐述了聚乳酸纤维的湿热水解性能研究、染色性能研究、复合材料性能研究及在纺织服装面料上的应用开发研究。     

木质素改性丙烯酸酯橡胶/聚乳酸共混体系的性能

以丙烯酸酯橡胶(ACM)和聚乳酸(PLA)为基体制备共混体系,填充木质素(AL)对其进行改性,研究了木质素用量对共混物力学性能和阻尼性能的影响。结果表明:ACM/PLA共混物相比于纯ACM或纯PLA阻尼温域有所拓宽,ACM/PLA质量份比为60/40的阻尼温域较宽;添加木质素后,共混物力学性能有所下降,随着木质素用量的增加,共混物的拉伸强度提高,同时拉断伸长率有所下降;由于木质素中的摩擦效应,共混物的阻尼因子提高,阻尼温域拓宽,阻尼性能得到一定改善。ACM/PLA的共混体系中,随木质素的增加,PLA冷结晶温度逐渐升高且冷结晶焓逐渐降低,PLA的结晶能力下降;添加木质素后,共混物的形状固定率基本不变,而形状回复率有所下降。