玻纤增强生物聚酯P3/4HB及玻纤表面改性的研究

摘要

为了提高非石油基的生物发酵产生的聚羟基脂肪酸酯(PHA)中的重要品种聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)(P3/4HB)的机械性能,并降低其成本,我们对其进行了玻纤增强,并在同向双螺杆挤出机中熔融挤出,并对复合材料的性能进行了研究。通过缩短玻纤在双螺杆挤出机的停留时间,改变加热温度,最终使复合材料中玻纤长度提高了4.72倍。四种润滑剂:硬脂酸钙,两种石蜡,改性乙撑双硬脂酰胺(TAF)用于改善复合材料中玻纤外露的缺陷,结果显示,TAF能很好的改善本体系复合材料表面玻纤外露现象。两种交联剂:二恶唑啉(1,3-PBO),均苯四甲酸二酐(PMDA)被用来提高复合材料的热力学性能和机械性能,最终的研究发现1,3-PBO是综合性能最好的交联剂。最后我们总结出了利用玻璃纤维增强P3/4HB复合材料的最优加工工艺:1.5Phr的TAF,1Phr的(1,3-PBO)和30wt％的玻璃纤维。在此工艺下挤出的复合材料,其拉伸强度,弹性模量和冲击强度分别较纯P3/4HB提高了3.71,6.64,1.82倍。
　　因为点击化学具有高选择性,低反应环境要求,对除特定基团外的其它基团惰性,高产率等优点,近年来其被表面改性学家发展成为一种有效的表面改性手段。本研究尝试在玻璃纤维表面采用点击化学反应的方法对玻纤进行表面改性。首先,我们合成了一种含叠氮基团的硅烷偶联剂,并将此硅烷偶联剂连接到玻璃纤维表面,从而制得了表面含有叠氮基团的玻璃纤维。傅立叶变换红外光谱及X射线能谱等测试证实了玻纤表面接枝了叠氮基团。最后,我们用含有叠氮基团的玻纤与含端炔基团的化合物进行点击化学反应的尝试,检测结果显示,点击化学反应成功的在玻璃纤维表面进行。

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第一章 绪论

1.1 聚羟基脂肪酸酯（PHA）简介

1.2 聚-3-羟基丁酸-4-羟基丁酸酯（P3/4HB）简介

1.3 玻璃纤维介绍

1.4 玻纤增强高分子复合材料简介

1.5 玻璃纤维表面改性简介

1.6 点击化学简介

1.7 本课题研究的目的及意义

第二章 玻纤增强P3/4HB复合材料的研究

2.1 主要实验原料和仪器

2.2 材料制备的实验方法

2.3 材料性能检测方法

2.4 结果与讨论

2.5 本章小结

第三章 点击化学用于玻纤表面改性的研究

3.1 主要实验原料和仪器

3.2 材料制备的实验方法

3.3 检测方法

3.4 结果与讨论

3.5 本章小结

第四章 结束语

参考文献

个人简历及发表论文

致谢