聚乳酸-改性微原纖纖維素復(fù)合材料制備及性能研究.pdf

1、聚乳酸(PLA)作為一種來源于綠色植物資源的生物可降解材料，具有較高的力學(xué)強(qiáng)度及模量，并且透明性好，在包裝、建筑、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸和電子電器行業(yè)有廣泛的應(yīng)用。但是PLA本身具有成本高、脆性大、結(jié)晶速率慢、結(jié)晶度低和耐熱性差等缺點(diǎn)，限制了其廣泛應(yīng)用。微原纖纖維素(MFC)作為一種納米級植物纖維素，具有優(yōu)異的增強(qiáng)性能和成核性能。MFC在與PLA復(fù)合時(shí)，能在提高材料強(qiáng)度和模量的同時(shí)，加快PLA的結(jié)晶速率。但MFC由纖維素多聚糖苷鏈組成，分子鏈上

2、有大量氫鍵，分子間氫鍵作用較強(qiáng)，不易分散在PLA等疏水性有機(jī)聚合物基體中。本論文在前期研究基礎(chǔ)上，將MFC表面進(jìn)行酰化改性以提高其在PLA基體中分散性。并將酰化改性后的微纖化纖維素(MMFC)和PLA通過溶液澆注的方法制備復(fù)合材料，進(jìn)一步考察了MFC?；男詫Σ牧狭W(xué)性能、結(jié)晶行為等的影響。
　　首先，選用乙酸酐(AA)和MFC通過?；磻?yīng)對MFC表面進(jìn)行?；男?，考察了反應(yīng)時(shí)間對?；磻?yīng)的影響。酰化改性之后MMFC在氯仿溶劑中分

3、散性顯著提高，且?；〈入S反應(yīng)時(shí)間先顯著提高然后趨于緩和。將不同?；磻?yīng)時(shí)間制備的MMFC與PLA通過溶液澆注的方法制備復(fù)合材料，研究發(fā)現(xiàn)酰化反應(yīng)時(shí)間在2h以內(nèi)時(shí)復(fù)合材料中MMFC成核性能和增強(qiáng)性能得到顯著提升，酰化反應(yīng)4h后時(shí)MMFC在復(fù)合材料中成核性能和增強(qiáng)性能明顯下降。綜合不同?；瘯r(shí)間MMFC取代度和MMFC復(fù)合材料力學(xué)性能及成核性能，選擇最佳?；男詴r(shí)間為2h。
　　其次，制備了MMFC不同含量的PLA復(fù)合材料，對其力學(xué)

4、性能和熔融結(jié)晶行為進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)MMFC在PLA基體中起到了顯著地增強(qiáng)作用和成核作用，加入MMFC之后，復(fù)合材料力學(xué)性能和結(jié)晶度、結(jié)晶速率等都有明顯提高。并通過對3wt％MFC的PLA復(fù)合材料和3wt％ MMFC的PLA復(fù)合材料力學(xué)性能和等溫結(jié)晶行為進(jìn)行分析，考察了?；男詫MFC增強(qiáng)性能和成核能力的影響。研究發(fā)現(xiàn)酰化改性之后MMFC在基體中分散性得到提升，其增強(qiáng)性能和成核能力得到顯著提升。
　　MMFC增強(qiáng)PLA提高了材