麦秸纤维与聚乳酸相容性及其复合材料增韧改性的研究

摘要

使用原材料来自农作物的聚乳酸和麦秸纤维制备全天然可降解绿色复合材料不仅可缓解不可降解石油基塑料带来的“石油危机”与“白色污染”，还可提高农作物的附加价值，符合我国节能减排、绿色环保及发展低碳经济的可持续发展战略，拥有广阔的应用前景和巨大的社会经济效益。
　　 为了提高麦秸纤维与聚乳酸的界面相容性，本课题首先选用不同浓度的硅烷偶联剂KH550水溶液对麦秸纤维进行表面偶联处理，再添加不同含量的相容剂PP-g-2。结果表明经3vol%KH550水溶液处理的麦秸纤维添加量为15wt%时复合材料综合性能最佳，拉伸、弯曲和缺口冲击强度分别为65MPa、105 Mpa和7kJ/m2，较改性前分别提高了180%、23.53%和7.69%。在此基础上，本课题又探索了通过单纯添加弹性体和制备“核-壳”结构两种方法增韧复合材料。结果表明，添加POE的复合材料冲击韧性大大提高但拉伸和弯曲强度损失较大，而添加了PETG的复合材料冲击韧性也有较大提高且拉伸和弯曲强度损失较少；当纳米Mg(OH)2与弹性体添加量比为1：2时复合材料内部形成“核-壳”结构而基本无散布的纳米粒子存在，且添加了15wt%Mg(OH)2/POE母粒的复合材料较增韧前缺口冲击韧性提高了114.29%、拉伸和弯曲强度分别降低了26.15%和52.38%，添加了15wt%Mg(OH)2/PETG母粒的复合材料缺口冲击韧性和拉伸强度分别提高了57.14%和3.08%、弯曲强度降低了24.76%；当纳米Mg(OH)2和弹性体添加量比为1:1时复合材料微观组织结构为以无机纳米粒子分散分布为主但也存在部分“核-壳”结构，此时复合材料的力学性能较差且随着增韧剂母粒添加量的增加复合材料力学性能持续降低。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:图表目录

声明

第一章 绪论

第二章 试验方案、原料及设备

第三章 麦秸纤维与聚乳酸相容性的研究

第四章 麦秸纤维/聚乳酸复合材料的增韧研究

第五章 总结与展望

参考文献

致 谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文