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.     

不同相容剂改性PLA/微米CaCO_3的结晶与力学性能

为增加PLA/微米CaCO_3复合材料的界面作用,提高PLA韧性,采用POE-g-MAH和EVA-g-MAH增容改性PLA/微米CaCO_3复合材料,并对比研究了两种相容剂对PLA/微米CaCO_3复合材料的结晶和力学性能的影响。DSC和XRD结果证实采用POE-g-MAH增容PLA/微米CaCO_3明显提高PLA的结晶速率和结晶度,当微米CaCO_3填充量为w=40%时,PLA的结晶度从2.0%提高到45.8%;而采用EVA-g-MAH增容PLA/微米CaCO_3对PLA结晶性能影响不大。力学实验表明采用EVA-g-MAH增容PLA/微米CaCO_3复合材料增韧效果优于POE-g-MAH增容PLA/微米CaCO_3复合材料。     

PP/PLA盆底复合补片的制备与性能

以医用聚乳酸(PLA)切片为原料,采用静电纺丝技术制备PLA纤维膜,然后将其作为隔离层直接喷到两种不同的聚丙烯(PP)经编网眼结构网片上,制备PP/PLA盆底复合补片.对PP/PLA复合补片的表观形态、纤维直径、孔径、亲水性、断裂强力,以及PLA纤维膜与PP补片间的剥离强度进行试验研究.试验结果表明:复合补片中PLA纤维的直径较均匀,PP网片的结构对静电纺纤维膜的形态有很大影响,纤维膜趋于模仿接收网片的形态结构;两种结构的PP/PLA复合补片的水接触角均大于90°,即亲水性较差;PP补片和PLA纤维膜之间的剥离强度主要依靠物理吸附作用;PLA纤维膜的断裂强度较大、而断裂伸长率较小.     

亚麻/丙纶包覆纱热塑性复合材料力学性能的评判

采用亚麻/丙纶包覆纱,通过热压成型工艺制成植物纤维增强热塑性复合材料.通过测试材料的拉伸强度、剥离强度力学性能分析不同模具厚度下纤维增强体与基体的浸润效果.用模糊综合评判的方法,探讨模具厚度的不同对复合材料力学性能的影响.结果表明,当模具厚度为0.8mm时,亚麻/丙纶包覆纱热塑性复合材料力学综合性能达到最优.     

PF/PBS/PLA可降解复合材料性能研究

将植物纤维(如玉米秸秆)经相应工序处理后获得所需的植物纤维材料PF,利于微生物降解并提高与其它物料的相溶性能.以锆类偶联剂为改性剂对PF进行改性,以模压成型工艺制备PBS/PLA/PF复合材料(MC).当PBS/PLA质量比为1∶1,PF在全部复合材料中的比例为0~45%时,复合材料MC的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度和硬度均逐步上升并达到最大值,随后下降;偶联剂为PF重量的0.5%时,复合材料的各项性能指标分别达到最大值;植物纤维自身的含水率对复合材料的力学性能也有较大影响.     

可生物降解的黄麻纤维/聚乳酸复合材料的制备和力学性能

利用热模压工艺一步成型了可完全生物降解的黄麻增强聚乳酸(PLA)基体复合材料,对机织黄麻纤维布进行碱化处理以尝试提升复合材料的性能,通过扫描电镜观察纤维表面形貌,对黄麻纤维布进行了0°/90°单轴拉伸和±45°偏轴拉伸试验,对黄麻纤维/PLA复合材料单层板进行了0°/90°单轴拉伸试验.纤维的表面形貌显示碱化处理去除了纤维表面杂质,细化了纤维结构,形成了粗糙的纤维表面;拉伸试验结果显示碱化处理后黄麻纤维布和黄麻纤维/PLA复合材料的断裂强度均下降,弹性模量均升高;与纯黄麻纤维布相比,PLA的加入使得复合材料力学性能有很大提升;与聚丙烯作为基体的黄麻纤维增强复合材料相比,黄麻纤维/PLA复合材料不仅可完全降解、无毒无害,而且强度和模量都较高.     

原位增容PLA/淀粉复合材料的制备及其非等温结晶动力学研究

采用MAH为增容剂,通过原位增容的方法制备了PLA/淀粉复合材料,研究了原料配比和MAH含量对复合材料的化学结构和热性能的影响,并借助Ozawa法和Mo法探讨了复合材料的非等温结晶动力学。研究结果发现,MAH加入后,复合材料的红外光谱图中羰基吸收峰强度明显增大,相同共混比例复合材料的T_g、T_m有所下降,而T_c和结晶度升高;随着MAH用量的增加,复合材料的T_g、T_c、X_c逐渐降低;非等温结晶动力学结果表明,Ozawa法计算得到的曲线的拟合系数较小,线性较差,而Mo法计算得到的数据有很好的线性关系,说明Mo较Ozawa能更好地描述PLA/淀粉复合材料的非等温结晶过程。     

BaFe12O19/PLA复合材料的制备及性能研究

以钡铁氧体(BaFe₁₂O₁₉)为微波吸收剂、聚乳酸(PLA)为基体,经过球磨、单螺杆熔融挤出制备BaFe₁₂O₁₉/PLA复合线材,利用熔融沉积成型(FDM)制备出BaFe₁₂O₁₉/PLA复合材料.分别利用XRD、SEM和矢量网络分析仪对所制备的不同比例的BaFe₁₂O₁₉/PLA复合材料进行物相研究、微观形貌分析和电磁性能表征.拉伸测试结果表明：随着BaFe₁₂O₁₉含量的提升,BaFe₁₂O₁₉/PLA复合材料的力学性能持续下降,当BaFe₁₂O₁₉含量在20%时,拉伸强度和断裂延伸率较纯PLA分别下降了15.69%、36.83%;当BaFe₁₂O₁₉含量在30%时,拉伸强度和断裂延伸率出现了较大幅度的下降,分别为41.28%、66...     

静电纺PLA/Ag-TiO_2纳米纤维膜的制备及性能

利用静电纺丝技术,将聚乳酸(PLA)和载银二氧化钛(Ag-TiO_2)进行混合纺丝,制备PLA/Ag-TiO_2复合纳米纤维膜。将制备的PLA/Ag-TiO_2复合纳米纤维膜应用于亚甲基蓝溶液的催化降解和空气过滤领域,研究其光催化、过滤和重复使用等性能。同时采用扫描电子显微镜(SEM)和能量色散X射线光谱仪(EDX)对纳米纤维膜进行表征。研究结果表明:当PLA/Ag-TiO_2纺丝液中PLA的质量分数为10%(Ag-TiO_2占PLA的质量分数为2%)时,制备的复合纳米纤维膜的纤维形态较好,纤维直径更加均匀;使用50mg复合纳米纤维膜光催化降解质量浓度为5mg/L的50mL亚甲基蓝溶液,反应时间达到80min时,亚甲基蓝降解率达到53.50%,纳米纤维膜重复使用5次后,依然保持良好的光催化性能;同时复合纳米纤维膜具有优异的过滤性能,其空气过滤效率最高达到95.70%。     

PLA纤维的性能研究

本文研究了PLA纤维的表面形态、物理机械性能、吸水性、在碱性洗涤剂中的收缩性,以及酸、碱和有机溶剂对PLA纤维的强力损伤程度.结果表明:PLA纤维的强度与形态和PET纤维相近,吸水率比棉小但比PET纤维大,PLA纤维在碱性条件下缩水率和强力损失速率大,PLA纤维抵抗酸碱和有机溶剂的能力大小为:丙酮＞盐酸＞碳酸钠＞氢氧化钠.     

Research on Flax Fiber Reinforced Polylactide Environmental Friendly Composite

Biodegradable polylactide acid （PLA） resin can be combined with flax fibers to produce biodegradable composite materials. In our study, commercial PLA fibers were mixed with flax fibers by a non-woven method so as to make non- woven pre-forms, which can be generated into flax fiber reinforced PLA environmental friendly composites by heat pressing technology. The tensile, flexural and impact properties are tested in order to evaluate the basic physical properties of the composites, and the influenced factors listed as making technology of the pre-forms, weight ratio of flax fibers and heat pressing technology are discussed and optimized, which can be described as weight ratio of flax fibers and PLA fibers is 50/50, heating temperature, time and pressure are respectively 195℃, 20 rain and 12.5 Mpa. Preliminary results show that mechanical properties of the flax/PLA composites are quite promising compared with flax/PP composites in coclrnon commercial automotive use. Scanning electron microscope （SEM） is used to analyze the tensile specimen fracture surfaces, which shows voids and gaps occurring between flax fibers and PLA matrix and sign of fiber pull.out, the strength of flax/PLA interface can be further improved.     

冷结晶对杨木纤维/聚乳酸复合材料性能的影响

采用杨木纤维与聚乳酸(PLA)粉末共混压制成一种新型生物质复合材料,以不同升温方式对纯PLA板材及其复合材料进行冷结晶,并通过示差扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)、扫描电子显微镜(SEM)和万能力学试验机等对其进行测试和表征。结果表明:通过冷结晶方法,纯PLA板材和复合材料的结晶度分别由6%和18.3%提高到50%左右,两者的密度和冲击强度没有发生明显变化; 但是复合材料弯曲强度和模量分别下降了约30%和16%,纯PLA板的弯曲强度也有一定程度的下降。通过SEM对复合材料微观结构进行表征,发现力学强度的下降是由于结晶后的PLA基体与木纤维之间的界面相容性变差造成的。通过POM观察冷结晶过程,发现纯PLA板及其复合材料形成大量的微小晶体,导致两者的透明性下降,因此,调控晶体结晶度有望成为改变PLA材料透明性能的新方法。     

Enhanced flame-retardant performance of poly (lactic acid) (PLA) composite by using intrinsically phosphorus-containing PLA

The intrinsically phosphorous-containing flame-retardant poly(lactic acid)(P-PLA) was synthesized through the chain extension of L-lactide and 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide(DOPO) derivative, then P-PLA was melt blended with neat PLA to produce flame-retardant PLA composite(FR-PLA). The flame-retardant properties of FR-PLAs were investigated by Limiting Oxygen Index(LOI), UL-94, and Cone Calorimeter Tests, the results indicated that the flame-retardant properties of PLA composites were significantly improved with the addition of P-PLA due to its excellent ability to carbonize and dilute combustible gases. The LOI value of FRPLA10 composite(consisting of 90 wt% neat PLA and 10 wt% P-PLA) increased from 20.5 to 27.8 and UL-94 rating reached up to V-1, the peak heat release rate and total heat release of FR-PLA composite were lower than those of neat PLA. The flame-retardant mechanism of FR-PLA depended on both condensed and gaseous phases,which was confirmed by the FTIR, Raman and TG-FTIR. Besides, the tensile strength of FR-PLA10 slightly decreased from 72.4 to 61.8 MPa, which met the requirements of most practical applications. Therefore, the modification method used in this work presented a feasible approach to prepare FR-PLA composite with satisfactory mechanical property.     

仿生增强制备聚乳酸基骨组织工程复合材料

依据仿生原理制备了纳米羟基磷灰石聚乳酸(nHA-PLA)复合的骨框架材料.此复合材料中的主要成分是纳米羟基磷灰石,纳米相的羟基磷灰石就是天然骨中主要的无机相.在保持高孔隙率(90%)的同时,复合材料的抗压性能达到2.07 MPa,高于单纯的聚乳酸框架材料(为0.89 MPa).分离成骨细胞并在三维框架材料上培养,用扫描电镜进行观察,复合材料具有很好的细胞贴附性能.仿生制备的三维纳米羟基磷灰石聚乳酸复合骨框架材料,无论从结构还是性能上,都是骨组织工程中的优选材料之一.     

The Manufacture of Structured Flax/Hemp Fiber Thermoplastic Composites and Its Flexural Properties

Flax and hemp fibers were used as reinforcing materials to commingle with polypropylene (PP) fiber to realize the mixture of two materials at the stage of yarn.Meanwhile,PP filaments were introduced to produce a corespun yarn with flax/PP as core and PP filament as outer sheath.The commingled yarns were woven into 2D fabric which was used as the prefabricated material.The composite laminates were prepared by hot press technology.The effects of manufacture technology, yam structure,and fiber weight fraction on flexural properties of composites were investigated.     

亚麻/低熔点涤纶热压非织造毡层间黏结性能研究

为研究熔融涤纶对亚麻纤维非织造毡的渗渍效果,优化亚麻/低熔点涤纶复合材料板的层间黏结强度,分析了在非织造毡热压成型复合材料过程中温度和压强对亚麻/低熔点涤纶纤维涤纶渗渍情况的影响,通过测试非织造毡内层温度、材料剥离强度和剥离面形貌,研究了压强对非织造毡内部温度的影响.结果表明:由于低熔点涤纶的流变特性,增大压强可以改善非织造毡内外温差;而在外表温度变化不大的情况下快速提高其内部温度可以加快流动与浸透,缩短热压成型时间,从而提高生产效率.     

静电纺丝参数对聚乳酸超细纤维支架形貌的影响

以聚乳酸为原料,采用静电纺丝技术制备纤维支架,研究了溶剂种类和工艺参数对纤维支架和纤维直径的影响规律.结果表明,采用四氢呋喃纯溶剂,所获纤维表面粗糙多孔,采用二氯甲烷可以获得表面光洁的纤维;随着纺丝液浓度的增加,电纺纤维直径增加,串珠形状由不规则形过渡至扁平形和球形,并且纤维直径显著增加;随着纺丝电压的升高,纤维直径呈下降趋势.     

PLA纤维纱线浆纱工艺研究

针对PLA纤维纱线的特点，选用马铃薯变性淀粉K5为主浆料，PVA、聚丙烯酸为辅，蜡片为助剂，制定了3种经纱上浆配方，对其浆液性能、浆膜性能和浆纱性能及其他指标进行测试。对比分析，得出了PLA纤维纱线上浆的最佳工艺路线。用马铃薯变性淀粉K5替代PVA ，既满足了PL A纤维纱线上浆要求，也减少了环境污染。     

MDI对聚氨酯／聚乳酸热塑性弹性体的增容作用

以生物材料聚乳酸（PLA）、聚氨酯（PU）弹性体为原料,4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）为增容剂,制备了共混型热塑性弹性体（PU／PLA TPV）;研究了MDI对PU／PLA TPV性能的影响。结果显示：MDI能明显提高PU／PLA TPV力学强度,当MDI用量为7份时（PU100,PLA60,DCP3,SA1,均为质量份）,PU／PLA TPV综合性能最佳;MDI可改善PU／PLA TPV耐热性能,并且提高PU的玻璃化转变温度;通过SEM观察,增加MDI用量,PU／PLA TPV试样的断面表现出“脆-韧”转变;通过FTIR分析,MDI上的异氰酸根与PLA的羟基能够发生化学键合反应,使PLA与PU之间的界面张力减小,PU与PLA的相容性提高。