聚乳酸/石墨烯纳米复合材料的制备和结晶行为

摘要

本课题使用生物降解高分子聚乳酸(PLLA)作为基体，氧化石墨烯(GO)和热还原石墨烯(TRG)作为填料，通过溶液法制备了PLLA/GO和PLLA/TRG体系，并利用不同手段对这两个体系的结晶行为和性能进行了详细研究。主要研究成果如下:
　　 1、对于PLLA/GO体系而言，其形态研究结果表明，GO以单层或少层均匀分散在PLLA基体中。熔体结晶研究结果显示，GO并未改变PLLA的结晶结构和结晶机理，但是对PLLA的结晶过程起成核作用，并且此种作用在GO含量为1wt％时最为明显。冷结晶行为研究表明，GO一定程度上可以提高PLLA的结晶度，并加快PLLA的结晶速率。另外，GO提高了体系的活化能，并且活化能随着GO含量的增加而增大。复合体系热失重结果表明，GO没有明显改变PLLA的热稳定性。
　　 2、对于PLLA/TRG体系而言，熔体结晶研究结果表明，TRG可提高PLLA的结晶度及其结晶速率，但未改变PLLA的熔体结晶机理及其结晶结构。冷结晶行为研究显示，TRG可促进PLLA的结晶过程，提高其结晶速率，并且在TRG含量为1wt％时PLLA结晶速率提高幅度最大。动态力学性能研究揭示，TRG可有效提高复合体系中PLLA的力学性能。
　　 本工作的开展对扩展石墨烯复合材料及PLLA结晶研究领域的深入研究有重要意义。

目录

声明

学位论文数据集

摘要

第一章 绪论

1．1 生物降解高分子

1．2 生物降解高分子PLA的概述

1．2．1 PLA的合成

1．2．2 PLA的结构及分类

1．2．3 PLLA的改性方法

1．3 GN概述

1．3．1 GN的历史及结构

1．3．2 GN的制备

1．4 GN/聚合物纳米复合材料的研究进展

1．5 GN/PLLA复合材料研究进展

1．6 论文研究目的及意义

第二章 PLLA/GO纳米复合材料的制备和结晶行为

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 样品来源

2．2．2 GO的制备

2．2．3 PLLA/GO纳米复合材料的制备

2．2．4 研究手段和测试条件

2．3 结果与讨论

2．3．1 PLLA的分子量

2．3．2 GO的形貌

2．3．3 GO在PLLA/GO复合材料中的分散

2．3．4 GO、纯PLLA和PLLA/GO复合材料的结晶结构

2．3．5 纯PLLA和PLLA/GO复合材料熔体结晶行为

2．3．6 纯PLLA和PLLA/GO复合材料冷结晶行为

2．3．7 纯PLLA和PLLA/GO复合材料的热稳定性

2．4 本章小结

第三章 PLLA/TRG纳米复合材料结晶行为和性能

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 TRG的制备

3．2．2 PLLA/TRG纳米复合材料的制备

3．2．3 研究手段

3．3 结果与讨论

3．3．1 纯PLLA和PLLA/TRG复合材料非等温冷结晶

3．3．2 纯PLLA和PLLA/TRG复合材料等温冷结晶

3．3．3 纯PLLA及PLLA/TRG复合材料等温熔体结晶

3．3．4 纯PLLA和PLLA/TRG复合材料球晶形态

3．3．5 纯PLLA和PLLA/TRG复合材料动态力学性能

3．4 本章小结

第四章 结论

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

作者和导师简介

硕士研究生学位论文答辩委员会决议书