木质素 聚乳酸 EVA热塑性复合材料的研究
聚乳酸及其共聚物的应用及研究进展
聚乳酸及其共聚物的应用及研究进展随着医学的发展，在现代医学治疗中经常需要一些暂时性的材料，尤其是在外科领域，如可吸收缝线、软组织植入、骨折内固定材料、人工血管、止血剂、外科粘合剂以及药物缓释系统，这就要求植入的材料在创伤愈合或药物释放过程中可生物降解。
所以近年来，可生物降解高分子材料正日益广泛的应用于医学领域。
作为药物缓释系统的载体材料，在药物释放完后不需要再经手术取出，可以减轻用药者的痛苦和麻烦。
因此生物降解高分子材料是很多需长期服用的药物的理想载体。
作为体内短期植入物，也可很大程度的减轻患者的痛苦。
对于医学临床应用于生物组织中的生物材料往往有如下要求：首先要确保材料和降解产物无毒性、不致癌、不致畸、不引起人体细胞的突变和组织反应；其次要与人体组织有较好的相容性，不能引起中毒、溶血凝血、发热和过敏等现象；此外，还要具有化学稳定性，抗体液、血液及酶的体内生物老化作用[1]；适当的物理机械性能及可成型性；具有要求的降解速度等[2]。
在过去的（近）20年中，发现的符合上述要求的可生物降解高分子材料有很多，如聚乳酸、丙交酯-乙交酯共聚物、聚羟基乙酸、聚羟基丁酸酯等。
这些高分子降解物大多都含有可水解的化学键。
而PLA是聚酯类可生物降解高分子聚合物中的一种，因其具有突出的生物相容性，具有与天然组织相适应的物理力学性能，和其在化学和生物性能上的多功能性而引人注意[3]。
1 聚乳酸(polylactic acid，PLA)概述PLA的结构式为：O C CHCH3OO CCH3CH OnPLA是继聚乙醇酸之后第二类经FDA批准可用于人体的生物降解材料。
其不仅具有优良的机械强度、化学稳定性，还具有良好的生物相容性和生物降解性。
近年来，国内外对其在生物医学方面的应用作了大量的研究。
其已在手术缝合线、骨修复材料、药物控制缓释系统以及组织工程支架（如人工骨、人造皮肤）方面有着较广泛的应用。
PLA还可制成纤维或包装材料用以替代聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等，从而解决废塑料公害问题[4]。
木粉_聚乳酸可降解复合材料性能研究
文章编号 :1001-9731(2014 05-05037-04木粉 /聚乳酸可降解复合材料性能研究 *宋丽贤 , 姚妮娜 , 宋英泽 , 丁涌 , 杨松(西南科技大学四川省非金属复合与功能材料重点实验室 -省部共建国家重点实验室培育基地 , 四川绵阳 621010摘要 :用生物可降解材料聚乳酸 (P L A 和桉木粉 (W F 为原料 , 制备木粉 /聚乳酸 (W F /P L A 复合材料 , 为实现木塑复合材料完全生物降解提供新思路。
采用傅立叶变换红外光谱仪 (F T -I R 、扫描电子显微镜 (S E M 、同步热分析仪 (T G /D S C 及电子万能试验机研究了改性前后木粉的红外结构 , W F /P L A 复合材料的微观形貌、热性能和结晶性能以及其力学性能。
结果表明 , 偶联剂 K H -570的烷基结构成功接枝到了木粉表面 ; 改性后的木粉在聚乳酸基体中分散均匀 ; 木粉的添加有利于 W F /P L A 复合材料异相成核结晶和热稳定性的提高 ; 木粉对 P L A 起到增强作用 , 当木粉填量为50%(质量分数时 , W F /P L A 复合材料的拉伸强度最大 , 值为 29. 9M P a , 比纯 P L A 提高了 10M P a , 木粉填量为 30%(质量分数时 , W F /P L A 复合材料的弯曲强度最大 , 值为 43. 2M P a , 比纯 P L A 提高了 7. 3 M P a 。
关键词 :聚乳酸 ; 木粉 ; 复合材料 ; 力学性能 ; 微观形貌中图分类号 : T Q 327. 8文献标识码 :A D O I :10. 3969/j . i s s n . 1001-9731. 2014. 05. 0081引言木塑复合材料因其兼具原木材料和高分子材料的优点而得以飞速发展 , 在航天、汽车内饰、建筑结构材料、物流、园林、室内装潢等方面得到极为广泛的应用 [1-2]。
EVA含量对木塑复合材料物理和老化性能的影响研究的开题报告
EVA含量对木塑复合材料物理和老化性能的影响研究的开题报告一、选题背景和研究意义木塑复合材料以其具有天然材料的美观和木材的强度、刚性等特点，成为使用最广泛的复合材料之一。
其中使用EVA作为增强剂，可以提高复合材料的力学性能、热稳定性和耐老化性能。
因此，研究EVA含量对木塑复合材料物理和老化性能的影响，对于提高其应用性能，具有重要意义。
本研究旨在通过实验方法，探究不同EVA含量下木塑复合材料的物理性能和老化性能，为木塑复合材料的制备和应用提供理论和实践参考。
二、研究内容和方法（一）研究内容本研究将从以下两个方面进行研究：1.不同EVA含量对木塑复合材料物理性能的影响，包括抗张强度、抗弯强度、冲击强度、硬度等指标。
2.不同EVA含量对木塑复合材料老化性能的影响，包括紫外线辐射、氧气老化、热老化等方面。
（二）研究方法本研究将采用如下方法进行研究：1. 材料制备：将木粉和塑料颗粒在一定比例下充分混合后，加入不同含量的EVA增强剂，通过热压成型制备出木塑复合材料试样。
2. 物理性能测试：对不同EVA含量下的木塑复合材料试样进行抗张强度、抗弯强度、冲击强度、硬度等物理性能测试。
3. 老化性能测试：对不同EVA含量下的木塑复合材料试样进行紫外线辐射、氧气老化、热老化等老化性能测试，分析其老化后的物理性能变化。
4. 数据处理：对实验得到的各项数据进行处理和分析，绘制图表，得出结论。
三、预期结果本研究预期可以得出以下结论：1. 不同EVA含量对木塑复合材料物理性能存在影响，其中EVA含量适宜范围会提高木塑复合材料的物理性能。
2. 随着EVA含量的增加，木塑复合材料的抗老化能力会提高，但在一定含量范围内，EVA含量的过高会影响复合材料的老化性能。
四、研究意义和创新点本研究不仅从实验上探究了EVA含量对木塑复合材料性能的影响，有助于优化材料结构，提高其应用性能。
同时，还可以为相关领域提供理论基础和实验经验。
本研究的创新点在于，系统研究了EVA含量对木塑复合材料物理和老化性能的影响。
生物质基聚合物的合成与应用研究探索分析
生物质基聚合物的合成与应用研究探索分析在当今追求可持续发展和环境保护的大背景下，生物质基聚合物作为一种新型的绿色材料，正逐渐引起科学界和工业界的广泛关注。
生物质资源丰富、可再生且具有碳中性，将其转化为聚合物材料不仅可以减少对传统石油基聚合物的依赖，还能有效降低温室气体排放，减轻环境污染。
一、生物质基聚合物的合成方法（一）直接聚合法直接聚合法是将生物质原料中的活性官能团直接进行聚合反应，生成聚合物。
例如，纤维素和木质素中的羟基可以与酸酐或环氧化物反应，形成聚酯或聚醚。
这种方法相对简单，但需要对生物质原料进行预处理，以提高反应活性和选择性。
（二）化学改性法化学改性法是通过对生物质进行化学修饰，引入可聚合的官能团，然后再进行聚合反应。
常见的化学改性方法包括酯化、醚化、酰胺化等。
例如，将纤维素进行乙酰化改性，得到乙酰化纤维素，然后可以与其他单体共聚制备聚合物。
（三）生物发酵法生物发酵法利用微生物或酶的作用，将生物质转化为聚合物的前体物质，再通过化学或物理方法进一步合成聚合物。
例如，利用微生物发酵生产乳酸，然后将乳酸聚合得到聚乳酸（PLA）。
二、生物质基聚合物的种类（一）多糖类聚合物纤维素、淀粉等多糖类生物质可以通过化学改性或生物发酵等方法合成聚合物。
纤维素基聚合物具有良好的机械性能和热稳定性，可用于制备纤维、薄膜和塑料等。
淀粉基聚合物则具有可生物降解性，常用于一次性包装材料和农业领域。
（二）木质素基聚合物木质素是一种复杂的芳香族聚合物，通过化学改性可以制备高性能的聚合物材料，如木质素基环氧树脂、聚氨酯等。
这些聚合物在涂料、胶粘剂和复合材料等领域具有潜在的应用价值。
（三）油脂基聚合物植物油和动物脂肪等油脂类生物质富含不饱和脂肪酸，可以通过加氢、环氧化等反应制备聚酯、聚醚等聚合物。
油脂基聚合物具有良好的柔韧性和耐水性，在涂料、润滑剂和塑料等方面有广泛的应用前景。
（四）蛋白质基聚合物蛋白质如大豆蛋白、胶原蛋白等可以通过化学交联或接枝改性合成聚合物。
《聚乳酸纳米复合材料的制备与性能研究》范文
《聚乳酸纳米复合材料的制备与性能研究》篇一一、引言随着环境问题日益突出，生物基和可降解材料在材料科学领域得到了越来越多的关注。
聚乳酸（PLA）作为一种重要的生物基塑料，具有优异的生物相容性和可降解性，在包装、医疗和消费品等领域得到了广泛应用。
然而，为了满足不同应用领域的需求，对聚乳酸的性能进行改进和优化显得尤为重要。
纳米复合材料技术为提高聚乳酸的性能提供了新的途径。
本文将重点研究聚乳酸纳米复合材料的制备方法及其性能，为实际应用提供理论依据。
二、聚乳酸纳米复合材料的制备1. 材料选择制备聚乳酸纳米复合材料，需要选择合适的纳米填料。
常见的纳米填料包括纳米碳酸钙、纳米粘土、纳米二氧化硅等。
本实验选用纳米二氧化硅作为填料，以提高聚乳酸的力学性能和热稳定性。
2. 制备方法聚乳酸纳米复合材料的制备主要采用熔融共混法。
首先，将聚乳酸颗粒与纳米二氧化硅在干燥环境下混合均匀；然后，在高温条件下将混合物熔融共混，使纳米填料均匀分散在聚乳酸基体中；最后，通过冷却、造粒等工艺得到聚乳酸纳米复合材料。
三、聚乳酸纳米复合材料的性能研究1. 力学性能通过拉伸试验、冲击试验等方法，研究聚乳酸纳米复合材料的力学性能。
实验结果表明，加入纳米二氧化硅后，聚乳酸的拉伸强度、冲击强度等力学性能得到显著提高。
这主要是由于纳米填料的加入增强了聚乳酸分子间的相互作用力，使材料具有更好的韧性和强度。
2. 热稳定性通过热重分析（TGA）等方法，研究聚乳酸纳米复合材料的热稳定性。
实验结果表明，纳米二氧化硅的加入显著提高了聚乳酸的热分解温度，使材料具有更好的热稳定性。
这有助于提高材料在高温环境下的使用性能和寿命。
3. 生物相容性和可降解性聚乳酸纳米复合材料作为生物基和可降解材料，其生物相容性和可降解性是重要的性能指标。
通过体外细胞培养、土壤掩埋等方法，研究聚乳酸纳米复合材料的生物相容性和可降解性。
实验结果表明，纳米复合材料具有良好的生物相容性，且可降解性能与纯聚乳酸相比有所提高。
木质素_LDPE_EVA复合材料及其发泡材料的制备
第58卷 第7期 化 工 学 报 Vol 158 No 17 2007年7月 Journal of Chemical Industry and Engineering (China ) J uly 2007研究论文木质素/LDPE 2EVA 复合材料及其发泡材料的制备周 建,罗学刚(西南科技大学生命科学与工程学院,四川绵阳621010)摘要:研究了天然可降解高分子材料木质素与LDPE 2EVA 的共混性能及进一步制备发泡材料的力学性能,共混物SEM 图表明,在增容剂LDPE 2g 2MA H 的作用下,木质素均匀地分散于LDPE 2EVA 基体中,并明显形成了一定的过渡层;DSC 曲线分析表明,木质素/LDPE 2EVA 共混物有且只有一个介于两者吸热峰之间的吸热峰,进一步说明了两者具有较好的相容性。
综合看来,10份LDPE 2g 2MA H 增容20份含量的木质素与100份55/45的LDPE 2EVA 配以015份交联剂在130℃下混合具有较好的共混性能。
同时,采用模塑发泡能得到具有优良力学性能和较好形貌的木质素/LDPE 2EVA 发泡材料。
关键词:木质素;LDPE 2EVA ;共混;发泡中图分类号:TQ 32115 文献标识码:A 文章编号:0438-1157(2007)07-1834-06Preparation of lignin/LDPE 2EVA compo sition and foamZHOU J ian ,LUO Xuegang(College of L i f e S cience and Engineering ,S outhwest Universit y of S cienceand Technology ,M iany ang 621010,S ichuan ,China )Abstract :Lignin ,a nat ural and degradable macromolecular material ,was added into low density polyet hylene 2et hylene 2vinyl acetatecopolymer (LDPE 2EVA )blend to prepare a lignin 2based foam 1Scanning elect ron microscope (SEM )micrograp hs showed t hat lignin particles were dispersed homogenously in t he LDPE 2EVA mat rix and a transition layer was formed 1Differential scanning calorimet ry (DSC )curves detected only one glass 2transition temperat ure (T g )of t he blend existing between t ho se of lignin and LDPE 2EVA ,indicating improved compatibility of t he blend 1100part s 55/45LDPE 2EVA wit h 20part s lignin ,10part s compatibilizer and 015part crosslink agent s at 130℃showed optimal blending p roperties 1Also ,optimal mechanical properties of t he lignin 2based foam could be obtained.Key words :lignin ;LDPE 2EVA ;blend ;foam 2006-09-10收到初稿,2007-03-16收到修改稿。
木质素的化学改性及其在高分子材料中的应用
木质素的化学改性及其在高分子材料中的应用摘要：化石资源的枯竭和环境危机促使科学工作者开发和利用生物降解高分子材料。
木质素作为一种成本低廉、开发潜力大的生物降解天然高分子材料已受到研究人员的关注和重视。
关键词：木质素；化学改性；高分子材料；应用前言木质纤维素类生物质有着巨大的可利用量，是唯一可再生的碳源，其清洁高效利用能够缓解化石能源短缺的严峻形势，也与目前的可持续发展政策相符。
现有技术对木质纤维素类生物质中纤维素和半纤维素开发利用较为完善，在热化学转化、生化转化、材料合成等方面都得到了较大的发展。
1木质素结构特征木质素结构可以拆分为不同甲氧基含量的三种苯基丙烷单元，根据苯环连接的甲氧基数量从多到少分为紫丁香基丙烷单元（S型木质素）、愈创木基丙烷单元（G型木质素）和对羟苯基丙烷单元（H型木质素）。
本节主要概述木质素中的官能团、单元连接以及酰化/交联结构。
2木质素的降解机理木质素是自然界中唯一含芳环的天然高分子，结构中的官能团种类丰富，在植物界的含量仅次于纤维素，储量巨大，具有代替石油的潜力。
同时，随着工业的进步，生活水平的提高，纸质品需求量逐年增加，在造纸工艺中提取完造纸所需纤维素后剩下的造纸黑液中含有大量的木质素。
研究表明木质素生物降解过程主要包括化学结构变化。
侧链氧化是木质素降解过程最重要的环节，这个环节使木质素的单体之间的连接发生断裂，降解成低分子物质，其中涉及的主要是Ｃα－Ｃβ键和醚键的断裂，随之将断裂处与苯环相连的末端碳原子氧化成酸。
去甲基化过程与酚类物质的形成有关。
在堆肥期间，降解物中的的烷基酚含量相对增加；侧链氧化解聚和去甲基化后得到的木质素是以单环为主的芳香化合物，在微生物的作用下进一步降解开环而实现完全降解。
3木质素基生物降解高分子材料的研究现状3.1木质素／淀粉复合材料淀粉是一种植物来源天然高分子。
淀粉分子中含有大量的羟基，使其制品吸水性较强，在高湿度环境下，力学性能下降严重，这给扩大其应用领域带来了困难。
聚乳酸基纳米复合材料的研究现状及其发展前景
聚乳酸基纳米复合材料的研究现状及其发展前景聚乳酸基纳米复合材料是一种由聚乳酸 (PLA) 和其他纳米材料组成的复合材料。
目前，聚乳酸基纳米复合材料的研究现状及其发展前景非常广阔，具体如下:
一、研究现状
1. 材料制备技术：目前，聚乳酸基纳米复合材料的制备技术主要包括溶剂热反应、溶胶 - 凝胶法、电化学沉积法等。
这些方法不仅可以控制复合材料的组成和结构，还可以提高复合材料的性能。
2. 材料性能：聚乳酸基纳米复合材料具有优异的力学性能、光学性能、生物相容性和降解性等。
其中，PLA 纳米复合材料的力学性能比纯 PLA 提高了近10 倍，光学性能也得到了显著提高。
3. 应用领域：聚乳酸基纳米复合材料的应用领域非常广泛，包括生物医学、光学、电子学、环保等领域。
例如，PLA 纳米复合材料可以用于生物传感器、生物医学材料、光学器件等方面。
二、发展前景
1. 生物医学应用：聚乳酸基纳米复合材料在生物医学领域具有广泛的应用前景。
例如，PLA 纳米复合材料可以用于生物传感器、生物医学材料、药物释放系统等。
2. 光学应用：聚乳酸基纳米复合材料在光学领域具有广泛的应用前景。
例如，PLA 纳米复合材料可以用于光学器件、太阳能电池等。
3. 电子学应用：聚乳酸基纳米复合材料在电子学领域具有广泛的应用前景。
例如，PLA 纳米复合材料可以用于电子器件、半导体器件等。
4. 环保应用：聚乳酸基纳米复合材料在环保领域具有广泛的应用前景。
例如，PLA 纳米复合材料可以用于水处理、大气污染治理等方面。
总的来说，聚乳酸基纳米复合材料具有优异的性能和良好的发展前景，将成为未来材料领域的研究热点之一。
聚乳酸复合材料的制备与性能研究
聚乳酸复合材料的制备与性能研究随着环保意识的提高和非可再生资源的消耗，聚乳酸复合材料作为一种可生物降解的新型材料，取得了广泛的应用。
它是由聚乳酸以及其他各种高分子材料组成的材料，具有较好的力学性能、生物降解性和可加工性。
本文将从材料制备、结构特征、性能表征和应用前景等方面综述聚乳酸复合材料的最新研究进展。
一、材料制备1、常规方法聚乳酸复合材料的制备方法有很多种，其中最常见的是熔体共混法、溶液共混法和原位聚合法。
熔体共混法是将两种或多种材料熔化混合后再通过挤出或压片等方式制备聚乳酸复合材料。
溶液共混法则是将聚乳酸和其他高分子材料溶解在一种溶剂中，待溶胶共混后再通过溶剂挥发或凝胶成型的方式制备材料。
原位聚合法是在聚乳酸中引入单体，通过聚合反应将其聚合成高分子，与聚乳酸相混合，得到复合材料。
2、改进方法常规方法的制备成本较高、工艺比较复杂。
为了降低制备成本和提高材料性能，人们不断改进聚乳酸复合材料的制备方法。
如金属酸催化剂引发的原位聚合制备聚乳酸聚合物，可获得更高的分子量和更好的热稳定性。
微波辅助制备方法可降低高分子量的制备成本、生产周期和三噁烷残留量。
还有利用超临界二氧化碳工艺合成的聚乳酸复合材料，具有优异的结晶行为和热稳定性。
二、结构特征聚乳酸复合材料的结构特征主要包括相态结构、力学特性、断面形貌等。
研究发现，随着复合系数的增加，复合材料中纤维和填料的分散程度显著提高，造成复合材料的微观结构的变化。
聚乳酸本身是一种不规则的聚合物，因此在制备过程中，往往会引入其他的聚合物或无机材料来改善聚乳酸的特性。
通过改变复合材料中不同材料的用量，可以进一步控制其结构特征。
三、性能表征聚乳酸复合材料的性能表征包括力学性能、生物降解性、热分解性等。
在力学性能方面，复合材料随着添加其他高分子或无机材料的比例提高，强度、刚度也随之提高。
生物降解性是聚乳酸复合材料应用的重要性能之一。
多数研究表明，其生物降解性能均优于单一聚乳酸，且进行组分优化或添加生物催化剂和控肥剂等措施还能进一步提升降解性能。
PLA基3D打印木塑复合材料的制备及性能研究
PLA基3D打印木塑复合材料的制备及性能研究在3D打印材料中,聚乳酸(PLA)因其具备可完全生物降解的特性而受到学术研究人员的普遍高度重视。
但与此同时它也存在生产成本高、质脆、耐热性差、拉伸性能差的缺点,这些缺点限制了其在3D打印中的应用。
植物纤维与PLA混合所生成的复合材料既可以综合两者的优点,又可弥补单一材料的不足之处,实现优势互补,具有很好的实用价值。
但目前植物纤维/PLA木塑复合材料在3D打印中的应用仍存在很多的不足,主要问题不仅在于可用于3D打印中的PLA基木塑复合材料种类较少,还在于很少对制备出的新型复合材料在3D打印中的应用进行探究。
针对这些不足,本文以漂白浆纤维、机械浆纤维、报纸浆纤维、桉木粉、松木粉、木质素和PLA为原料,以硅烷偶联剂(KH550)、马来酸酐接枝聚乳酸(PLA-g-MAH)为相容剂,制备可用于3D 打印的PLA基木塑复合材料。
首先,在制备木塑复合材料之前先用KH550对纤维进行改性处理。
探究改性植物纤维种类、含量对复合材料综合性能的影响。
结果表明,随着纤维含量的增加,复合材料的吸水率、表观密度、拉伸强度整体都有所提高,熔体流动速率整体呈下降趋势。
在纤维添加量相同的情况下,木质素/PLA复合材料综合性能最好。
选用木质素增强PLA,通过SEM分析可知,当木质素添加量为15%时,木质素与PLA之间的相容性最好。
通过DSC曲线可知,木质素可以提高纯PLA的结晶性能,改善PLA结晶温度,以及促进熔融峰的形成,当加入15%木质素时,复合材料的结晶温度较高,为102.36℃,较纯PLA提高了51.71%。
其次,用KH550和PLA-g-MAH作为相容剂,制备木质素含量为15%的PLA基木塑复合材料。
结果表明,KH550和PLA-g-MAH 的加入可以很好的改善复合材料的吸水率、表观密度、拉伸强度、熔体流动速率、相容性等性能,当3%KH550和3%PLA-g-MAH共同作用时,木质素分布均匀、复合材料的综合性能最佳。
《2024年聚乳酸纳米复合材料的制备与性能研究》范文
《聚乳酸纳米复合材料的制备与性能研究》篇一一、引言随着环保意识的日益增强和可持续发展理念的深入人心，生物基聚合物如聚乳酸（PLA）等逐渐成为研究热点。
聚乳酸纳米复合材料（PLANCs）作为其中一种重要的生物基材料，具有优异的物理性能和生物相容性，广泛应用于生物医疗、包装和3D 打印等领域。
本文将探讨聚乳酸纳米复合材料的制备方法、工艺流程及性能研究，旨在为该领域的研究与应用提供一定的理论基础和实践指导。
二、聚乳酸纳米复合材料的制备1. 材料选择与准备制备聚乳酸纳米复合材料，首先需要选择合适的纳米填料和聚乳酸基体。
常用的纳米填料包括纳米碳酸钙、纳米二氧化硅等。
此外，还需准备溶剂、催化剂等辅助材料。
2. 制备方法（1）溶液共混法：将聚乳酸与纳米填料在溶剂中混合，形成均匀的溶液，然后通过蒸发、浇注等方式得到复合材料。
（2）熔融共混法：在高温下将聚乳酸与纳米填料熔融共混，然后冷却固化得到复合材料。
（3）原位聚合法：在纳米填料存在的情况下，进行聚乳酸的聚合反应，使纳米填料与聚乳酸在分子级别上实现复合。
三、工艺流程及参数设置1. 工艺流程制备聚乳酸纳米复合材料的工艺流程主要包括材料准备、混合、成型和后处理四个步骤。
具体流程如下：材料选择与准备→溶液共混或熔融共混→成型→后处理（如热处理、表面处理等）。
2. 参数设置在制备过程中，需要设置合适的温度、压力、时间等参数。
例如，在熔融共混法中，需要设置较高的温度以使聚乳酸和纳米填料充分熔融；在后处理过程中，需要设置适当的热处理温度和时间，以提高材料的结晶度和热稳定性。
四、性能研究1. 物理性能通过对聚乳酸纳米复合材料进行拉伸、弯曲、冲击等测试，可以评估其物理性能。
研究发现，适量添加纳米填料可以提高材料的硬度、强度和韧性，同时保持良好的加工性能。
2. 生物相容性聚乳酸纳米复合材料具有良好的生物相容性，可用于生物医疗领域。
通过对材料进行细胞毒性、血液相容性等测试，可以评估其生物相容性。
聚乳酸_木质素复合材料的制备与研究
聚乳酸/木质素复合材料的制备与研究发布时间：2021-07-12T16:56:49.077Z 来源：《科学与技术》2021年第29卷8期作者：周能[导读] 将聚乳酸、酸木质素(Lignin)、ADR4370s与柠檬酸三正丁酯（TBC）熔融共混，周能怀化学院聚乙烯醇纤维材料制备技术湖南省工程实验室，湖南怀化 418000摘要：将聚乳酸、酸木质素(Lignin)、ADR4370s与柠檬酸三正丁酯（TBC）熔融共混，制备出聚乳酸/木质素复合材料。
利用万能试验机、偏光显微镜、热重分析仪、差示扫描量热分析仪、扫描电镜对复合材料的力学性能、结晶性能、热性能进行了分析与测试。
研究表明：随着木质素含量的增加，复合材料的拉伸强度、断后伸长率、冲击强度呈现出逐渐降低的趋势；杨氏模量呈现出先增加后降低的趋势；玻璃化转变温度与熔融温度基本没有变化；木质素在PLA中分散均匀。
关键词：聚乳酸；木质素；复合材料；熔融共混中图分类号:TQ323.4+1 文献标识码:A 文章编号:1008－021X(2019)23－0019－03DOI:10.19319/ki.issn.1008-021x.2019.23.008Study on Poly (Lactic Acid)/ Lignin CompositesZhou Neng(Hunan Engineering Laboratory for Preparation Technology of Polyvinyl Alcohol FiberMaterial，Huaihua University，Huaihua 418000，China)Abstract：Polylactic acid/ lignin composites were prepared by melt blending polylactic acid, lignin, adr4370s and tri-n-butyl citrate (TBC). The mechanical properties, crystallization properties and thermal properties of the composites were tested by universal testing machine, polarizing microscope, thermogravimetric analyzer, differential scanning calorimeter and scanning electron microscope. The results show that the tensile strength, elongation at break and impact strength of the composites decrease gradually, Young's modulus of composites first increased and then decreased, the glass transition temperature and melting temperature of composites have no changed, with the content of composites increased, Lignin was well dispersed in PLA.随着经济的高速发展，石油化石能源的枯竭和环境危机的加剧，研发出一种价格低廉、绿色环保的可降解复合材料来替代当前不可降解的石油化石材料已经成为未来发展的趋势[1]。
《2024年聚乳酸纳米复合材料的制备与性能研究》范文
《聚乳酸纳米复合材料的制备与性能研究》篇一一、引言随着人类对环保意识的提高和可持续发展战略的推进，生物可降解塑料已成为研究热点。
聚乳酸（PLA）作为一种生物相容性好、可降解的环保材料，广泛应用于医疗、包装、农业等领域。
然而，为了进一步提高聚乳酸的性能，纳米复合材料的研究备受关注。
本文将详细探讨聚乳酸纳米复合材料的制备方法及其性能研究。
二、聚乳酸纳米复合材料的制备1. 材料选择制备聚乳酸纳米复合材料，首先需要选择合适的纳米填料。
常见的纳米填料包括纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米粘土等。
这些纳米填料具有优异的物理、化学性能，可有效提高聚乳酸的力学、热学等性能。
2. 制备方法聚乳酸纳米复合材料的制备方法主要包括熔融共混法、原位聚合法等。
其中，熔融共混法操作简便，适用于大规模生产；原位聚合法则可在纳米填料表面引入官能团，提高填料与聚乳酸的相容性。
本文采用熔融共混法，将聚乳酸与纳米填料在高温下熔融共混，制备出聚乳酸纳米复合材料。
三、性能研究1. 力学性能通过拉伸试验、冲击试验等方法，研究聚乳酸纳米复合材料的力学性能。
实验结果表明，纳米填料的加入可显著提高聚乳酸的拉伸强度、冲击强度等力学性能。
此外，纳米填料的种类和含量对力学性能的影响也进行了详细分析。
2. 热学性能采用热重分析（TGA）、差示扫描量热法（DSC）等方法，研究聚乳酸纳米复合材料的热学性能。
实验结果表明，纳米填料的加入可提高聚乳酸的热稳定性，降低其熔点和结晶温度。
此外，纳米填料的分散性对热学性能的影响也进行了探讨。
3. 生物相容性聚乳酸作为一种生物相容性好的材料，其生物相容性是评价其性能的重要指标。
通过细胞毒性试验、血液相容性试验等方法，研究聚乳酸纳米复合材料的生物相容性。
实验结果表明，纳米填料的加入对聚乳酸的生物相容性影响较小，仍具有良好的生物相容性。
四、结论本文通过熔融共混法制备了聚乳酸纳米复合材料，并对其性能进行了深入研究。
实验结果表明，纳米填料的加入可显著提高聚乳酸的力学性能和热学性能。
《2024年聚乳酸纳米复合材料的制备与性能研究》范文
《聚乳酸纳米复合材料的制备与性能研究》篇一一、引言随着科技的不断进步，聚乳酸（PLA）作为一种可生物降解的聚合物材料，在环保和可持续性方面得到了广泛的关注。
而纳米复合材料以其优异的物理和化学性能，为聚乳酸的改进提供了新的可能。
本文旨在研究聚乳酸纳米复合材料的制备方法及其性能表现，以期为该领域的研究和应用提供参考。
二、聚乳酸纳米复合材料的制备1. 材料选择制备聚乳酸纳米复合材料，首先需要选择合适的纳米填料。
常见的纳米填料包括纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米粘土等。
本文选择纳米二氧化硅作为主要研究对象。
2. 制备方法制备聚乳酸纳米复合材料，主要采用熔融共混法。
该方法通过将聚乳酸与纳米填料在高温下熔融共混，使纳米填料均匀地分散在聚乳酸基体中，从而得到聚乳酸纳米复合材料。
三、性能研究1. 力学性能通过拉伸试验和冲击试验，对聚乳酸纳米复合材料的力学性能进行了研究。
实验结果表明，添加纳米二氧化硅后，聚乳酸纳米复合材料的拉伸强度和冲击强度均有所提高。
这主要是由于纳米填料的加入，增强了聚乳酸基体的分子间作用力，提高了材料的力学性能。
2. 热稳定性通过热重分析（TGA）实验，对聚乳酸纳米复合材料的热稳定性进行了研究。
实验结果表明，添加纳米二氧化硅后，聚乳酸纳米复合材料的热稳定性得到了显著提高。
这主要是因为纳米填料的加入，提高了材料的热传导性能，降低了材料的热分解速率。
3. 生物降解性虽然聚乳酸本身具有良好的生物降解性，但纳米复合材料的生物降解性仍需进行研究。
通过实验发现，聚乳酸纳米复合材料在特定条件下的生物降解性与纯聚乳酸相比，并未发生明显变化。
这表明纳米填料的加入并未对聚乳酸的生物降解性产生负面影响。
四、结论本文研究了聚乳酸纳米复合材料的制备方法和性能表现。
实验结果表明，通过熔融共混法将纳米二氧化硅与聚乳酸共混，可以成功制备出聚乳酸纳米复合材料。
该材料在力学性能和热稳定性方面得到了显著提高，而生物降解性未受影响。
聚乳酸基复合材料的性能与结构研究共3篇
聚乳酸基复合材料的性能与结构研究共3篇聚乳酸基复合材料的性能与结构研究1聚乳酸基复合材料的性能与结构研究随着人们对环保材料的需求不断增加，聚乳酸基复合材料作为一种绿色环保材料备受关注。
聚乳酸基复合材料是由聚乳酸等高分子聚合物和其他有机或无机减薄剂等辅助材料混合制备而成。
其具有较高的强度和硬度、较好的耐热性和化学稳定性、良好的生物降解性和生物相容性等优良性能。
聚乳酸基复合材料的性能主要受其结构的影响。
目前主要的复合方式有物理、化学、生物、机械等多种方式，其中物理复合是最为常见的一种方式。
物理复合的原理是通过混炼、共混、包覆等方式将两种或多种不同的聚合物混合在一起形成复合材料。
由于复合方式的不同，聚乳酸基复合材料的性能也有所差异。
例如，将碳纳米管添加至聚乳酸基复合材料中，其强度和硬度可以大幅提高；将石墨烯添加至聚乳酸基复合材料中，其导电性和导热性可以明显提升；将氧化锌添加至聚乳酸基复合材料中，其紫外线吸收性能得到极大改善。
此外，增加聚乙烯醇、玻璃纤维等材料的含量，也能改善聚乳酸基复合材料的各项性能。
除了复合方式和材料种类外，聚乳酸基复合材料的加工方法也对其性能产生很大影响。
目前主要的加工方法有注塑、挤出、压制、热塑挤出等方式。
其中，注塑法是最为常用的一种方法。
由于高分子聚合物具有高黏度和粘滞度，因此其加工难度较大。
在加工过程中，需要控制加工温度、保证料筒的良好耦合性以及保证模具的精度，以确保复合材料的质量。
综上所述，聚乳酸基复合材料作为一种绿色环保材料，具有良好的性能和广泛的应用前景。
其性能主要受复合方式、材料种类和加工方法等因素的影响。
在进一步开发和应用聚乳酸基复合材料的过程中，需要针对不同的应用领域和需求，选择合适的复合方式、材料种类和加工方法，以提高复合材料的性能和应用价值综合分析聚乳酸基复合材料的性能和应用前景，可以得出结论：聚乳酸基复合材料具有良好的环保性、可加工性和多样化的应用领域。
材料的性能主要受复合方式、材料种类和加工方法等因素的影响，因此在选择复合方式、材料种类和加工方法时，需要结合实际应用需求进行选择，以提高复合材料的性能和应用价值。
木质素_PVC复合材料的初步探索
力学性能。木塑复合材料能够合理地利用废弃资源， 解 决造纸带来的环境污染， 提高木质素的利用率， 在节能 环保的同时具有很高的经济效益和社会效益。
参考文献： ［ １］ 蒋挺大．木质素［ Ｍ］ ．北京： 化学工业出版社， ２００１． ［ ２］ 唐声飞， 李伟雄， 周学忠．谈谈木质素磺酸钙的改性与应用［ Ｊ］ ．混
２．１．３ 不同含量木质素对复合材料力学性能的影响
由表 ３ 可知， 同一种木质素随着木质素含量的增 加， 复合材料的弯曲强度呈先上升再下降的趋势， 而冲 击强度在减小。在木质素含量为 ６０％时弯曲强度最好， 但 是 冲 击 强 度 下 降 较 多 。可 能 是 在 冲 击 力 瞬 间 作 用 下 ， 复合材料因木质素引发的应力集中点瞬间扩展而断 裂， 即木质素含量增加， 使得在受力截面上基体树脂的 面积减少， 木质素则包覆在树脂表面， 导致冲击引起的 瞬间破坏更容易。采用低速度测试弯曲强度时， 树脂大 分子有足够时间产生形变， 而木质素粒子之间的紧密 接触使得复合材料的变形有一定的阻力， 但当木质素 增加太多时， 就会出现相反效果， 而使复合材料的弯曲 强度呈峰状变化。相对而言木质素含量在 ５０％时复合
表 ３ 不同含量木质素复合材料的力学性能
ＰＶＣ∶木质素 弯曲强度 ／ＭＰａ 弯曲模量 ／ＭＰａ 冲击强度 ／ｋＪ·ｍ－２
１∶１
４３．４１
３９０１
１９．４４
２∶３
５０．５１
４４８０
１５．６６
３∶７
２５．４６
３１７０
差
２４
２００７ 年 第 ９ 期
第 ３５ 卷
林业机械与木工设备
试验研究
材料的性能最佳。
２．２ ＰＶＣ／木质素复合材料的微观形态 由 图 １～图 ３ 可 以 看 出 ＰＶＣ 和 木 质 素 结 合 情 况 越
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Material Sciences 材料科学, 2020, 10(6), 486-494Published Online June 2020 in Hans. /journal/mshttps:///10.12677/ms.2020.106059Study of Thermoplastic CompositesConsisting of Lignin/PLA/EVARuihan Hou, Tingting Feng, Dexi Tang, Zhifeng Cao, Shouhang Wang, Zhijun Zhang*Key Laboratory of Bio-Based Material Science and Technology (Ministry of Education), Northeast ForestryUniversity, Harbin HeilongjiangReceived: Jun. 1st, 2020; accepted: Jun. 15th, 2020; published: Jun. 22nd, 2020AbstractWith the gradual enhancement of people’s environmental awareness, the utilization of lignin as a by-product of the papermaking and bioethanol industry is imperative. In this paper, a series of lignin-based thermoplastic composite materials were prepared by using polylactic acid as the ma-trix, lignin as the reinforcement, and a certain amount of EVA as a plasticizer through melt blend-ing and injection molding methods. A series of methods including infrared spectrum, scanning electron microscope, TG-DSC, mechanical test and rheological test were used to characterize their structures and performances. The results showed that, no obvious chemical reactions occurred among the components of the composites; addition of lignin reduced the thermal stability of the composite material to a certain extent; the bending strengthes of the composites decreased with the increase of the lignin content, due to the rigidity of lignin. While the composite’s lexural modulus increased with the lignin content; addition of EVA can improve the dispersion and compatibility of lignin in the composite material, and enhance the adhesion of the two phases.This study provides theoretical and experimental basis for the preparation of high content lignin composite.KeywordsLignin, PLA, EVA, Compatibility, Thermoplasticity木质素/聚乳酸/EVA热塑性复合材料的研究侯瑞菡，冯婷婷，唐德羲，曹志锋，王首航，张志军*东北林业大学，生物质材料科学与技术教育部重点实验室，黑龙江哈尔滨收稿日期：2020年6月1日；录用日期：2020年6月15日；发布日期：2020年6月22日*通讯作者。
侯瑞菡 等摘要随着人们环保意识的逐渐增强，作为造纸及生物乙醇工业副产物的木质素的资源化利用势在必行。
本文以聚乳酸为基体，木质素为增强体，一定量的EVA 作为增塑剂，通过熔融共混，注塑成型，制得了一系列木质素基热塑性复合材料。
利用红外测试、扫描电镜测试、TG-DSC 测试、力学测试、流变测试一系列方法对其结构及性能进行了表征。
结果表明：复合材料组分之间没有明显的化学反应。
木质素的加入在一定程度上降低了复合材料的热稳定性；随木质素含量的增加弯曲强度降低，由于木质素属于刚性材料，木质素含量多时弯曲模量有所增加；乙烯–醋酸乙烯共聚物(EVA)的加入可以提高木质素在复合材料中的分散性和相容性，使两相的粘合力增强。
这项研究对高含量木质素复合材料的制备提供一定的理论及实验基础。
关键词木质素，聚乳酸，EVA ，相容性，热塑性Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). /licenses/by/4.0/1. 引言木质素作为自然界中含量仅次于纤维素的第二大绿色高分子材料，具有良好的阻燃性能以及光、热稳定性[1]，但大多数木质素没有被运用在工业生产中。
随着环保意识的增强，将天然高分子材料填充到合成高分子材料当中，可以赋予或提高材料的降解性能，也可以很大程度上降低材料的价格[2]。
聚乳酸是绿色无污染的环保型高分子，具有易加工性、高强度、可降解的优点，但也由于价格昂贵、脆性大、热变形温度低等限制了它的广泛应用。
将木质素和聚乳酸进行混合有望得到绿色无污染的全降解材料。
木质素有很强的分子内氢键连接而且具有复杂的网状结构，导致木质素和聚乳酸界面相容性差，只能部分相容[3]。
乙烯–醋酸乙烯酯共聚物(EVA)有极性的醋酸酯基团，可以与木质素进行相互作用，也可以有效增韧聚乳酸，且乙酸乙烯酯(VA)含量较高的EVA 与木质素的相容性更好[4]，利用少量高含量VE 的EVA 探究EVA 对于木质素和聚乳酸之间相容性的影响。
目前对于木质素填充到复合材料中的研究中木质素的填充量低于20%，无法达到很高的利用价值，本文将低含量到高含量的木质素/聚乳酸/EVA ，通过熔融共混，注塑成型得到一系列木质素基热塑性复合材料，利用红外测试、示差扫描量热(DSC)测试、力学测试、电镜测试、流变测试一系列方法研究当木质素含量增加到40%时与低含量木质素对复合材料的性能影响和以及添加EVA 后对材料的影响。
2. 实验部分2.1. 仪器及原料仪器：Polylab OS 转矩流变仪(赛默飞世尔科技中国有限公司)、HAAKE 微量注射成型仪(美国Thermo Fisher 公司)、Nicolette 6700傅立叶红外光谱分析仪(制造厂商Nicolette)、AR2000ex 旋转流变仪(美国TA侯瑞菡等公司)、AG-A10T木材万能试验机(日本岛津公司)、QUANTA200电子扫描显微镜(美国FEI公司)、STA 6000-SQ8同步热分析红外气质仪(美国PE公司)。
原料：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA，VE的含量为40%，溶脂为160~190，牌号为日本三井40W，上海方得塑料有限公司)；聚乳酸(PLA，美国NatureWorks公司型号4032D，东莞市樟木头弘凯塑胶原料经营部)；木质素(为高纯度提取木质素，120目木质素，木素含量为85%~90%，灰分<1%，PH为7~8，济南扬海环保材料有限公司)。
2.2. 样品制备预先将木质素和聚乳酸在70℃的真空烘箱中干燥12 h，EVA在50℃的真空干燥箱中干燥12 h，按照实验所设比例见表1将干燥后的材料在转矩流变仪中在180℃温度下以50 r/min的转速混料8 min，得到混合均匀的材料后将其加入注塑机中，注塑成力学测试所需要的样条，注射压力550 bar，模具压力：10 bar；料筒温度：175℃；模腔温度：50℃。
Table 1. Formula of lignin/polylactic acid/EVA composite material (unit: g)表1.木质素/聚乳酸/EVA复合材料的配方(质量：g)Sample code Lingin PLA EVA1 8 32 102 12 28 103 16 24 104 20 20 102’ 12 28 02.3. 性能测试与结构表征2.3.1. Tg-DSC综合热分析采用NETZSCH STA 449F3示差扫描仪进行Tg-DSC (热重–示差扫描量热)综合热分析，取样品4~10 mg，使用N2保护，以10℃/min的升温速率，将样品从室温升温至700℃。
2.3.2. 弯曲强度分析实验按GB/T16419-1996测试，加载速度为5 mm/min。
试样每组5个。
通过测试得到材料的弯曲强度、弯曲弹性模量，将5个有效试验数据的算术平均值表示试验结果。
2.3.3. 扫描电镜(SEM)将木质素/聚乳酸/EVA复合材料试样分别放入液氮中进行充分冷却，然后取出使其快速脆断，脆断表面经喷金处理完成制样后，利用扫描电子显微镜在加速电压为12.5 kV下观察其表面形态，并拍摄不同倍数的照片。
2.3.4. 傅里叶红外光谱(FTIR)分析用傅里叶红外光谱仪对模压成型样品进行分析，使用红外衰减全反射(ATR)的分析测试方法，红外光谱的分辨率为4 cm−1，扫描范围4000~400 cm−1。
2.3.5. 流变性能分析使用的旋转流变仪测试样品的动态流变性能，样品直径为(25.00 ± 0.20) mm，厚度为(1.50 ± 0.20) mm，侯瑞菡 等测试温度175℃。
根据样品应变扫描结果，选择处于线性黏弹范围的应变0.5%进行频率扫描，频率范围是0.6283~682.3 rad/s 。