玻璃纤维增强聚乳酸复合材料的增韧改性研究

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聚乳酸的增韧改性研究

聚乳酸的增韧改性研究

聚乳酸的增韧改性研究张凤亮高材130140007燕京理工学院 065201*课题分析课题概述:聚乳酸(PLA)作为一种非石油基可生物降解高分子材料,一直是材料科学领域中研究的重大主题。

PLA是一种可生物降解的热塑性线性脂肪族类聚酯,是由可再生原料制备得到的,它具有很多石油基塑料没有的优异性能。

它具有较高的力学性能、热塑性、加工性能、生物相容性和降解性。

土壤埋没实验证明,PLA 制品在土壤中能够稳定降解,几年后完全消失;根据ISO14855标准,在堆肥喜氧氛围中,PLA在45天内能够达到80%以上降解。

因此,PLA作为可再生、可降解塑料,在日用品和食品包装、垃圾袋、地膜、一次性餐具及生物医药等领域具有广泛应用。

但因其存在冲击强度和热变形温度低,气体阻隔性差等缺陷,其应用范围受到限制,而如何成功对PLA进行增韧改性也成为了科研工作者的任务之一。

课题分类:有机化学聚合物加工工程塑料助剂与配方设计技术信息检索范围:(1)时间范围:最早对聚乳酸的报道是20世纪30年代著名的化学家Carothers,而后1944年在Hovey、Hodgins及Begji研究的基础上,Filachiene 对聚乳酸的聚合方法做了系统的研究。

在而后至今发展的几十年中,科研工作者不断完善聚乳酸的增韧改性方法。

(2)地域范围:以中国为主,英系国家为辅(主要在英语文献检索中实现)(3)语言范围:中文英文检索类型:数据型文献型检索内容:电子文献根据所给课题检索得到的信息如下所示:收稿日期:2016年6月25日作者简介:张凤亮,燕京理工学院在校生*摘要:为了克服聚乳酸的局限性,我们需要提高他的韧性来降低不必要的花费,并使其在各种各样的应用中发挥作用。

大量研究表明,主要是在可再生资源和聚合物共混物领域。

更好的相分散混合材料之间可以通过反应的两个部分组成或由嵌段共聚物增溶剂的掺入混合,最后显示高度增强的性能。

本文综述了近年来共混改性聚乳酸的不同增韧工艺的研究进展,并详细认识了可降解或可再生聚合物对聚乳酸的增韧改性。

聚乳酸增强增韧研究 文献综述

聚乳酸增强增韧研究 文献综述

---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 聚乳酸增强增韧研究+文献综述摘要本论文以聚乳酸(PLA),聚乙二醇(PEG),纳米氧化镁(MgO),纳米二氧化钛(TiO2)为原料,通过熔融共混,模压成型法制备了PLA/PEG/接枝改性纳米填料复合材料,分别采用傅里叶红外光谱,万能试验机,接触角测试光学显微镜等对接枝改性纳米填料,PLA/PEG/接枝改性纳米填料复合材料的结构,力学性能,亲水性能进行表征,并对纳米复合材料在浓度为1mol/L的NaOH溶液中的降解性能进行初步研究。

对纳米复合材料进行性能研究,结果表明:g-MgO的加入能增加PLA/PEG500万的拉伸强度,且当g-MgO的载入比为3wt%时,PLA/PEG500万/g-MgO复合材料拉伸强度最大;g-TiO2的加入能明显增加PLA/PEG500万的强度,且当g-TiO2的载入比为5wt%时,PLA/PEG500万/g-TiO2复合材料拉伸强度最大。

相较于载入TiO2而言,载入MgO的PLA/PEG500万复合材料整体性能较差。

接触角测试结果表明,g-MgO和g-TiO2都明显提高PLA/PEG体1 / 21系的亲水性能。

在NaOH介质中降解结果表明,纳米复合材料在碱性介质中的降解性能良好。

关键词:聚乳酸;聚乙二醇;氧化镁;二氧化钛;降解性能6435AbstractIn this paper, using polylactic acid (PLA), polyethylene glycol (PEG), nanometer magnesium oxide (MgO), nanometer titanium dioxide (TiO2) as raw material, through melt mixing, molding prepared nanometer composites PLA/PEG/ grafting, respectively by means of Fourier transform infrared spectroscopy, universal testing machine, contact angle measurement of optical microscopy on grafting modified nanometer fillers, the mechanical properties of nanometer filler composite PLA/PEG/ grafted with hydrophilic properties, structure, characterization, and the nanometer composite material for preliminary research for the degradation of NaOH solution of 1mol/L concentration in the. Performance study of nanometer composite material, results showed that:---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------grafting modification and the addition of MgO can increase the intensity of PLA/PEG500W, and when the addition amount of modified MgO ratio was 3wt%, the maximum tensile strength of PLA/PEG500W/g-MgO composites; grafting modification and the addition of TiO2 can significantly increase the strength of PLA /PEG500W, and when the graft modification of TiO2 the added mass ratio was 5wt%, the maximum tensile strength of PLA/PEG500W/g-TiO2 composites. Compared to the load TiO2, the overall performance of PLA/PEG500W composite material is poor in MgO. The test results show that the contact angle, graft modification of MgO and TiO2 obviously improve the hydrophilicity of PLA/PEG system. In the medium of NaOH degradation results showed that, nanometer composite material degradation in alkaline medium good.2.3.2三元复合材料的制备及性能研究113 / 212.4试样制备工序112.4.1无机填料X的偶联剂制备112.4.2接枝改性过的纳米无机填料与PLA熔融共混制备112.4.3聚乳酸复合材料样条的制备112.5聚乳酸复合材料的性能测试122.5.1偶联剂KH550改性无机填料红外光谱(FTIR)测试122.5.2聚乳酸复合材料样条的拉伸性能测试122.5.3接触角测定132.5.4断面形貌观察132.5.5降解性能测试13---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 3结果与讨论143.1偶联剂KH550改性无机填料红外光谱(FTIR)143.1.1偶联剂KH550改性纳米MgO红外光谱143.1.2偶联剂KH550改性纳米TiO2红外光谱153.2PLA/PEG拉伸性能表征153.2.1PLA/PEG6000拉伸性能153.2.2PLA/PEG2万拉伸性能163.2.3PLA/PEG30万拉伸性能173.2.4PLA/PEG500万拉伸性能183.3PLA/PEG500万/g-MgO性能表征205 / 213.3.1PLA/PEG500万/g-MgO拉伸性能203.3.2PLA/PEG500万/g-MgO亲水性能213.3.3PLA/PEG500万/g-MgO降解性能223.4PLA/PEG500万/g-TiO2性能表征23近年来,可降解聚乳酸内骨固定材料越来越受到关注[6,7]。

聚乳酸材料制备及性能研究

聚乳酸材料制备及性能研究

聚乳酸材料制备及性能研究在人工合成可降解高分子材料中,聚乳酸是近年来最受研究者们关注的一种。

它是一种生物可降解的热塑性脂肪族聚酯,是一种无毒、无刺激性,具有良好生物相容性、强度高、可塑性加工成型的生物降解高分子材料。

合成聚乳酸的原料可以通过发酵玉米等粮食作物获得,因此它的合成是一个低能耗的过程。

废弃的聚乳酸可以自行降解成二氧化碳和水,而且降解产物经光合作用后可再形成淀粉等物质,可以再次成为合成聚乳酸的原料,从而实现碳循环[3]。

因此,聚乳酸是一种完全具备可持续发展特性的高分子材料,在生物可降解高分子材料中占有重要地位。

迄今为止,学者们对聚乳酸的合成、性质、改性等方面进行了深入的研究。

2.1聚乳酸的合成聚乳酸以微生物发酵产物-乳酸为单体进行化学合成的,由于乳酸是手性分子,所以有两种立体结构。

聚乳酸的合成方法有两种;一种是通过乳酸直接缩合;另一种是先将乳酸单体脱水环化合成丙交酯,然后丙交酯开环聚合得到聚乳酸[4]。

2.1.1直接缩合[4]直接合成法采用高效脱水剂和催化剂使乳酸低聚物分子间脱水缩合成聚乳酸,是直接合成过程,但是缩聚反应是可逆反应,很难保证反应正向进行,因此不易得到高分子量的聚乳酸。

但是工艺简单,与开环聚合物相比具有成本优势。

因此目前仍然有大量围绕直接合成法生产工艺的研究工作,而研究重点集中在高效催化剂的开发和催化工艺的优化上。

目前通过直接聚合法已经可以制备具有较高分子量的聚乳酸,但与开环聚合相比,得到的聚乳酸分子量仍然偏低,而且分子量和分子量分布控制较难。

2.1.2丙交酯开环缩合[4]丙交酯的开环聚合是迄今为止研究较多的一种聚乳酸合成方法。

这种聚合方法很容易实现,并且制得的聚乳酸分子量很大。

根据其所用的催化剂不同,有阳离子开环聚合、阴离子开环聚合和配位聚合三种形式。

(1)阳离子开环聚合只有在少数极强或是碳鎓离子供体时才能够引发,并且阳离子开环聚合多为本体聚合体系,反应温度高,引发剂用量大,因此这种聚合方法吸引力不高;(2)阴离子开环聚合的引发剂主要为碱金属化合物。

玻璃纤维增强塑料复合材料的制备与性能研究

玻璃纤维增强塑料复合材料的制备与性能研究

玻璃纤维增强塑料复合材料的制备与性能研究玻璃纤维增强塑料复合材料(Glass Fiber Reinforced Plastics, GFRP)是一种重要的复合材料,它将玻璃纤维的高强度、高模量与塑料的耐腐蚀性、可加工性等优点相结合,广泛应用于航空、航天、汽车、建筑、体育器材等领域。

本研究主要探讨了GFRP的制备方法及其性能。

1. GFRP的制备方法GFRP的制备主要包括塑料基体的选择、玻璃纤维的准备、以及复合材料的成型工艺。

1.1 塑料基体的选择塑料基体是GFRP的重要组成部分,其性能直接影响复合材料的整体性能。

常用的塑料基体有聚酯、环氧树脂、聚丙烯等。

本研究选用聚酯作为塑料基体,因其具有良好的粘结性能、加工性能和足够的力学性能。

1.2 玻璃纤维的准备玻璃纤维是GFRP的另一个重要组成部分,其性能对复合材料的性能有重要影响。

玻璃纤维的制备主要包括选择合适的玻璃原料、熔融、拉伸成型等步骤。

本研究选用无碱玻璃纤维,因其具有较高的强度和模量。

1.3 复合材料的成型工艺复合材料的成型工艺对其性能有重要影响。

本研究采用真空灌注成型工艺,该工艺能够保证复合材料内部无气泡,且能够获得较高的纤维体积含量。

2. GFRP的性能研究GFRP的性能包括力学性能、热性能、耐腐蚀性能等。

2.1 力学性能GFRP的力学性能是其最重要的性能之一。

本研究主要测试了GFRP的抗拉强度、抗压强度、弯曲强度和冲击韧性等。

实验结果表明,GFRP具有较高的抗拉强度和抗压强度,但其冲击韧性相对较低。

2.2 热性能GFRP的热性能包括玻璃化转变温度、热导率等。

本研究通过热分析仪测试了GFRP的玻璃化转变温度,结果表明GFRP具有较高的玻璃化转变温度。

同时,通过热导率测试仪测试了GFRP的热导率,结果表明GFRP的热导率较低。

2.3 耐腐蚀性能GFRP的耐腐蚀性能是其在某些领域应用的关键。

本研究通过盐雾腐蚀试验测试了GFRP的耐腐蚀性能,结果表明GFRP具有较好的耐腐蚀性能。

玻璃纤维增强复合材料制备及其性能研究

玻璃纤维增强复合材料制备及其性能研究

玻璃纤维增强复合材料制备及其性能研究随着科技的快速发展,新材料的应用领域不断拓展,其中玻璃纤维增强复合材料是一种应用广泛的新型材料,它具有轻质、高强度、耐腐蚀、绝缘等特点,被广泛应用于航空、汽车、建筑、电子等领域。

本文将探讨玻璃纤维增强复合材料的制备及其性能研究。

一、玻璃纤维增强复合材料的制备玻璃纤维增强复合材料主要由纤维、基体和界面剂三部分组成。

其中玻璃纤维是制备该材料的核心材料,其制备需经历筛选、拉伸、整理等多道工序,以保障纤维的高强度和一致性。

基体部分常采用热固性树脂,如环氧树脂、酚醛树脂等,这些树脂具有良好的耐热、耐腐蚀性能,可通过模压、注塑、涂覆等方法制备而成。

界面剂则是用于增强纤维与基体间的粘结力,以提升复合材料的机械和物理性能。

二、玻璃纤维增强复合材料的性能研究1. 机械性能玻璃纤维增强复合材料具有轻质高强的特点,其最大强度可达到1500MPa以上,具有很好的抗拉强度、弯曲强度和碎裂韧性。

这主要归功于玻璃纤维的高强度和树脂基体的高黏度。

2. 耐热性能选择合适的树脂基体是保障复合材料耐高温的关键。

一般而言,环氧树脂、酚醛树脂等具有耐高温性能,可用于高温环境下的使用。

3. 耐腐蚀性能玻璃纤维增强复合材料的基体通常具有良好的耐腐蚀性能,这是因为树脂基体具有低渗透性、耐酸碱的性质。

此外,界面剂的选用也会显著影响复合材料的耐腐蚀性能。

4. 绝缘性能由于玻璃纤维增强复合材料具有低介电常数和低介质损耗的特点,所以被广泛应用于电子电器领域。

结论玻璃纤维增强复合材料是一种性能优异的新型材料,其制备和性能研究已成为当前材料科学研究的热点。

未来,随着新材料应用领域不断扩大,玻璃纤维增强复合材料将会在更广泛的领域发挥巨大作用。

聚乳酸增韧改性研究进展

聚乳酸增韧改性研究进展

聚乳酸增韧改性研究进展作者:雷雨潼汤国权徐凯伦来源:《科学导报·学术》2020年第51期【摘;要】随着人们对环境保护、节约能源的认识,生物可降解聚合物—聚乳酸逐渐成为研究的对象。

聚乳酸具有很大的脆性,这一点严重限制了其广泛应用。

本文重点论述了目前聚乳酸主要的增韧方法,包括添加增塑剂、共聚改性、共混改性。

【关键词】聚乳酸;增韧改性;生物可降解聚合物传统石油基塑料由于共价键结合难以降解而导致“白色污染”。

随着人们对环保和可持续发展理念的认识,生物可降解材料逐渐受到重视。

聚乳酸(PLA)由于原料来源于植物,并且具有完全生物降解性而被广泛研究。

PLA是乳酸或丙交酯缩合而成的脂肪族聚酯。

PLA在包装材料和生物医用工程中应用广泛。

但聚乳酸是脆性材料,断裂伸长率极低,这个缺陷限制了PLA更广泛的发展。

目前,PLA的增韧研究方法较多,下面介绍几种效果较好的方。

1.添加增塑剂增塑剂是具有高沸点和低挥发性的物质,按分子量大小分为单体型和聚合型。

单体型增塑剂有:甘油、二羟甲基丙二酸酯、柠檬酸盐、葡萄糖单酯、山梨糖醇等。

聚合型增塑剂有:聚乙二醇(PEG)、聚(3-羟基丁酸酯)(P3HB)、聚丙二醇(PPG)、聚二乙烯己二酸酯(PDA)等[1]。

PLA的增塑剂要与PLA具有很好的相容性,而相容性与增塑剂的分子量有关。

增塑剂可以与PLA的非晶区相容,以此增加PLA分子链段的活动能力,降低玻璃化温度和结晶度,最终达到增韧的目的。

而增塑剂的用量也影响了PLA的力学性能。

PLA的韧性随着增塑剂含量的增加而增大,而超量的增塑剂会导致其与PLA相分离[2]。

2. 共聚增韧共聚增韧主要通过乳酸与其他单体开环共聚改变PLA分子链序列或组成,进而改善其柔韧性。

共聚又分为无规共聚、嵌段共聚、接枝共聚和交联共聚。

最常见的共聚体系是聚ε-己内酯(PCL)/PLA体系。

其ε-CL和L-LA的比例是共聚体的机械性能和热性能最大的影响因素。

聚乳酸的扩链及其改性的研究

聚乳酸的扩链及其改性的研究

聚乳酸的扩链及其改性的研究聚乳酸是一种可生物降解的聚合物,具有广泛的应用领域。

然而,由于其刚性结构和低韧性,聚乳酸的应用受到了一定的限制。

为了改善聚乳酸的性能,研究人员开展了扩链和改性的研究工作。

扩链是通过引入外部功能基团,调节聚乳酸的结构和性能。

其中,一种常用的扩链方法是加入共聚单体。

共聚单体可以提高聚乳酸的极限拉伸强度和韧性,改善其耐热性和刚性。

例如,通过掺杂苯乙烯等共聚单体,在聚乳酸中形成互穿网络结构,提高了其力学性能。

此外,还可以通过掺杂聚醚、聚酯等共聚单体来改善聚乳酸的热稳定性。

此外,聚乳酸的改性也被广泛研究。

一种常用的改性方法是加入纳米填料。

纳米填料可以通过增加界面相互作用来提高聚乳酸的力学性能和热稳定性。

常用的纳米填料包括纳米氧化物、纳米碳酸钙、纳米纤维素等。

例如,通过引入纳米纤维素,可以增加聚乳酸的拉伸强度和弹性模量,改善其热稳定性和降解速率。

此外,改性的方法还包括共混和交联。

共混是将其他可溶性高分子与聚乳酸混合,以改善聚乳酸的物理性能。

例如,将聚乳酸与聚乳酸共混,可以增加其弯曲模量和硬度,提高其热稳定性。

交联是通过引入交联剂将聚乳酸交联成三维网络结构,以提高其力学性能和热稳定性。

交联剂常用的有聚酸酐、环氧树脂等。

除了扩链和改性,研究人员还通过调控聚乳酸的晶型结构,改善其性能。

聚乳酸有两种晶型:α和β。

其中,α相具有较好的可生物降解性和生物相容性,但韧性较差;β相则具有较好的力学性能,但可生物降解性差。

通过控制结晶条件和溶剂种类,可以调控聚乳酸的晶型结构。

此外,还可以通过分子取向、拉伸等方法来改变聚乳酸的结晶行为。

综上所述,通过扩链和改性,可以显著改善聚乳酸的性能,拓宽其应用领域。

未来的研究还可以进一步探索扩链和改性的新方法,提高聚乳酸的性能和应用前景总之,通过加入纳米填料、共混和交联以及调控聚乳酸的晶型结构,可以显著改善聚乳酸的力学性能、热稳定性和降解速率。

这些改性方法为聚乳酸的广泛应用提供了新的可能性。

聚乳酸增韧改性研究进展

聚乳酸增韧改性研究进展

但因 P L A脆性大 、 柔韧性差 , 必须通过增韧 改性提 高其加 工和应 用性能 。本 文综述 了 P L A通过共 混 、 增塑 、 共聚、 接 枝、 交联等几种增韧改性技术 的最新研究 进展。 关键词 聚乳酸 增韧 改性 研究进展 r
Re s e a r c h Pr o g r e s s o f To u g h e n i n g Mo d i ic f a t i o n o f Po l y l a c t i c Ac i d
共混 改 性 是 在 保 留 P L A原 有 优 良性 能 的 前 提
P L A作 为 热 塑性 材 料 可采 用 常 规 加工 方 法 进行
成 型加 工 。但 是 聚 乳 酸 热 变 形 温 度 一 般 在 5 5 ℃ 以
下, 添加 一种 或 多 种 物 质 ( 增韧剂) 与 之 混 合 以改 善
聚 乳 酸 增 韧 改 性 研 究 进 展
孙晨 露 刘 喜 军
( 齐 齐 哈尔大 学材 料科 学与 工程 学 院 , 黑龙 江 齐齐 哈尔 1 6 1 0 0 6 )
摘 要 聚乳酸( P L A) 以可再生资源 为原料 , 具有 良好 的热稳定性 、 生 物降解 性 、 生 物相容 性 以及 优 良的力学性 能 。
a bi l i t y,bi o c o mpa t i b i l i t y,a n d e x c e l l e n t me c h a n i c a l pr o p e r t i e s . PL A c a n be p r o c e s s e d i n a v a r i e t y o f me t h o d s s u c h a s
c a n b e b e t t e r .I n t h i s pa p e r ,t h e l a t e s t r e s e a r c h pr o g r e s s a b o u t t h e t o u g h e n i n g mo d i ic f a t i o n t e c h n o l o g y o f PLA b y

增强增韧聚乳酸研究的开题报告

增强增韧聚乳酸研究的开题报告

增强增韧聚乳酸研究的开题报告一、研究背景及意义聚乳酸是一种生物医用材料,具有良好的生物相容性和可降解性,经过多年的发展和应用已在医疗、骨修复和环境保护等各个领域有了广泛应用。

然而,聚乳酸的弱韧性和易碎性限制了其应用范围。

因此,近年来研究者开始对聚乳酸进行增强增韧研究,以提高其力学性能和耐久性,拓展其应用领域。

目前,聚乳酸增强增韧技术主要包括添加增强剂、采用纳米技术、改性化学结构等方法。

二、研究内容与方案本研究的目的是通过添加增强剂,改进聚乳酸的力学性能和耐久性。

具体研究内容包括以下方面:1. 确定最佳增强剂种类和用量。

针对几种不同类型的增强剂,采用拉伸、弯曲等常规力学性能测试方法,研究其对聚乳酸机械性能和耐久性的影响。

通过试验和分析,确定最佳增强剂种类和用量。

2. 分析增强剂对聚乳酸分子结构和热稳定性的影响。

采用红外光谱仪、热重分析仪等分析仪器对聚乳酸进行分析。

检测聚乳酸的分子结构和热稳定性的变化,并探究增强剂的加入对聚乳酸的影响。

3. 评估增强聚乳酸的应用价值。

通过对增强聚乳酸样品进行机械性能测试、降解性能测试和临床应用测试等多方面的评估,以验证新材料的力学性能和生物相容性。

三、研究意义和预期成果本研究旨在提高聚乳酸的机械性能和生物稳定性,从而拓展其应用范围。

其预期成果包括:1. 确定一种有效的增强剂,提高聚乳酸的机械性能和生物稳定性。

2. 研究聚乳酸分子结构和热稳定性的变化,为后续研究提供理论基础。

3. 提供一种新型生物医用材料,拓展聚乳酸在医疗及环境领域的应用。

通过这些研究结果,为聚乳酸的应用提供更具实践意义的解决方法,从而推进聚乳酸在各领域的广泛应用和更换解决方案。

玻璃纤维增强PVC复合材料研究进展

玻璃纤维增强PVC复合材料研究进展

玻璃纤维增强PVC复合材料研究进展在制备方法方面,玻璃纤维增强PVC复合材料的制备方法主要包括热压成型、挤出成型和注塑成型等。

热压成型是一种常见的制备方法,其步骤包括将预先加热的PVC粉末与玻璃纤维编织物堆叠在一起,然后通过热压机将其加热并压制成型。

挤出成型是另一种常见的制备方法,其步骤包括将PVC粉末和玻璃纤维编织物通过挤出机挤出成型。

注塑成型是一种较为简单的制备方法,其步骤包括将预先加热的PVC粉末与玻璃纤维编织物混合,并通过注塑机将其注入模具中进行成型。

在性能优化方面,研究人员通过改变PVC和玻璃纤维的配比、添加增稠剂和增效剂等方法来改善玻璃纤维增强PVC复合材料的性能。

如在制备过程中适当调整PVC与玻璃纤维的配比,可以获得更好的强度和刚度。

添加增稠剂可以改善复合材料的流动性,提高注塑成型的性能。

添加增效剂可以提高复合材料的耐热性和耐候性。

玻璃纤维增强PVC复合材料的应用前景非常广泛。

在工业领域,它可以用于制造各种耐磨、耐腐蚀的管道和储罐等。

在建筑领域,它可以用于制造隔热、防火的墙板和屋顶材料等。

在汽车领域,它可以用于制造汽车内饰件、车身部件和底盘结构等。

此外,玻璃纤维增强PVC复合材料还可以应用于电子器件、船舶、航空航天等领域。

综上所述,玻璃纤维增强PVC复合材料在制备方法、性能优化和应用前景方面都有着丰富的研究进展。

随着研究的深入,相信玻璃纤维增强PVC复合材料将在更多领域得到广泛应用。

玻璃纤维增强PVC复合材料研究进展

玻璃纤维增强PVC复合材料研究进展

玻璃纤维增强PVC复合材料研究进展首先,制备方法方面,目前常用的方法有长纤维制备和短纤维制备两种。

长纤维制备方法包括纱线浸渍法、干散纤维法和湿散纤维法。

纱线浸渍法是将玻璃纤维纱线直接浸渍在PVC粉末中,然后通过挤出成型得到增强材料。

干散纤维法是将玻璃纤维切割成固定长度的短纤维,在PVC粉末中进行干混后,再通过挤出成型。

湿散纤维法是将玻璃纤维短纤维浸泡在PVC树脂乳液中,然后通过挤出成型。

短纤维制备方法则是将玻璃纤维切割成短纤维,然后与PVC树脂进行混合,再通过挤出成型或注塑成型。

此外,还有喷射成型法和扩散复合法等新兴的制备方法。

其次,性能方面,玻璃纤维增强PVC复合材料具有良好的力学性能、耐热性、耐腐蚀性和绝缘性能。

在力学性能方面,研究表明,随着玻璃纤维含量的增加,复合材料的强度、刚度和韧性都会提高。

耐热性方面,由于PVC树脂的热稳定性较差,因此在增加玻璃纤维含量的同时,还需要加入热稳定剂以提高材料的耐高温性能。

在耐腐蚀性方面,玻璃纤维增强PVC复合材料可以抵抗大部分化学物质的侵蚀,因此具有广泛的应用潜力。

绝缘性能方面,由于玻璃纤维是一种优良的绝缘材料,其添加可以显著提高PVC的绝缘性能。

最后,在应用领域方面,玻璃纤维增强PVC复合材料具有广泛的应用前景。

在建筑领域,玻璃纤维增强PVC复合材料可以用于制作隔热材料、外墙板、屋面板等。

在交通运输领域,可以制作汽车内饰件、船舶构件等。

在电器电子领域,可以制作绝缘支架、绝缘管道等。

此外,还可以用于制作水处理设备、化工设备和储罐等。

综上所述,玻璃纤维增强PVC复合材料具有制备方法多样、性能稳定和应用领域广泛等特点。

未来的研究重点可放在制备方法的改进、复合材料性能的提高和应用领域的拓展上。

生物可降解材料聚乳酸的增韧改性研究

生物可降解材料聚乳酸的增韧改性研究

生物可降解材料聚乳酸的增韧改性研究天然材料衍生来的生物可降解聚合物有希望成为石油基聚合物材料替代品,并解决废物处理问题,因此吸引了越来越多的注意。

因此,发展可降解材料对于降低塑料产品和废物造成的环境影响至关重要。

聚乳酸(PLA)是生物材料之一,由糖、玉米、甜菜等衍生而来,拥有优秀的物理和机械性能以及良好的生物相容性和生物可降解性质。

由于聚乳酸最初的生产成本,聚乳酸的应用集中在高性能产品,如医疗器件。

随着生产成本的下降,聚乳酸也在其他方面展示了应用前景。

聚乳酸由于它的透明性,机械性能和可接受的湿加工性能,在食品包装方面有良好的应用前景。

然而,聚乳酸也有一些缺陷,如高脆性,弱结晶行为,这些缺陷限制了它在食品包装方面的应用。

支化可以有效的提高聚乳酸的熔体强度,提高可加工性。

而共混是一种经济有效的增韧改性方法。

本文从聚乳酸的缺点出发,通过调节聚乳酸的支化结构和反应共混的方法,探究聚乳酸链结构、增塑剂与聚乳酸材料性能之间的关系,对聚乳酸的增韧改性提供理论指导。

主要内容包括:1、采用高能伽马射线(γ-ray)为激发源和三羟基甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)为多官能度单体制备了长链支化聚乳酸(LCB-PLA),通过控制TMPTA含量,制备了不同支化度的LCB-PLA。

使用不同支化度的LCB-PLA与聚乙二醇类二丙烯酸酯(PEGDA)单体反应共混。

随着支化度提高,PEGDA的加入,PLA的η*、G′及G″增大,熔体强度增大,剪切变稀行为更加明显,体系的加工性能变好;支化度的提高和PEGDA的加入降低了聚乳酸的结晶度;随着支化度的提高,PEGDA的加入,PLA的冲击强度和断裂伸长率得到明显提高,对于LCB-PLA2,添加10wt%PEGDA时,断裂伸长率最高提高到了 318%,比纯PLA提高了大约2600%,当添加20%PEGDA时,冲击强度为95KJ/m2,提高34倍。

2、使用过氧化氢对天然橡胶进行环氧化,通过控制反应时间得到不同环氧化程度的环氧化天然橡胶(ENR)。

聚乳酸耐热和增韧改性研究

聚乳酸耐热和增韧改性研究

聚乳酸耐热和增韧改性研究
聚乳酸(PLA)是一种生物可降解的聚合物,具有广泛的应用前景。

然而,其性能限制了其在一些特殊领域的使用。

为了克服这些限制,研究人员一直在寻找能够提高聚乳酸耐热性和增韧性的改性方法。

目前,有两种常见的方法用于改性聚乳酸:添加剂改性和共混改性。

添加剂改性是通过向聚乳酸中添加特定的添加剂来改变其性能。

例如,添加纳米粒子可以提高聚乳酸的热稳定性和机械性能。

添加剂改性的优点是简单易行,但添加剂的选择和添加量需要精确控制,以避免对聚乳酸的性能产生负面影响。

另一种方法是共混改性,即将聚乳酸与其他聚合物混合以改变其性能。

常用的共混改性剂包括聚丙烯酸酯(PPA)、聚己内酯(PCL)和聚乙烯醇(PVA)等。

这些共混物可以提高聚乳酸的热稳定性、韧性和拉伸强度。

共混改性的优点是可以根据需要选择不同的共混物组合,以实现对聚乳酸性能的精确调控。

除了添加剂改性和共混改性,还有一些其他的改性方法被用于改善聚乳酸的性能。

例如,通过改变聚乳酸的分子结构,如改变其分子量、分子量分布和晶体结构等,可以调控其热稳定性和力学性能。

此外,通过改变聚乳酸的加工工艺,如挤出、注塑、拉伸等,也可以改善其性能。

总的来说,聚乳酸耐热和增韧的改性研究具有重要的意义。

通过改性方法的不断探索和改进,聚乳酸的应用领域将得到进一步扩展。

然而,需要注意的是,在改性过程中要保持聚乳酸的生物可降解性和环境友好性,以确保其在可持续发展的背景下得到广泛应用。

玻璃纤维增强PVC复合材料研究进展

玻璃纤维增强PVC复合材料研究进展

玻璃纤维增强PVC复合材料研究进展玻璃纤维增强聚氯乙烯(PVC)复合材料是一种由玻璃纤维添加剂与聚氯乙烯基质共同构成的复合材料。

它具有优异的力学性能、耐磨性、耐腐蚀性、可塑性和隔热性能等特点,被广泛应用于汽车制造、建筑材料、船舶制造、化工设备和电气绝缘等领域。

本文将对玻璃纤维增强PVC复合材料的研究进展进行详细介绍。

玻璃纤维增强PVC复合材料的研究一直以来都广泛受到学术界和工业界的关注。

在复合材料领域,玻璃纤维是一种常用的增强材料,它具有高强度和刚度、低密度、良好的耐腐蚀性能和较好的绝缘性能,可以显著提高PVC基体的力学性能。

研究表明,改变玻璃纤维增强PVC复合材料的制备工艺和材料配比可以显著改善其性能。

例如,通过优化纤维含量和纤维长度,可以增加复合材料的强度和刚度。

同时,添加适量的增塑剂和润滑剂可以提高PVC基体的可塑性和加工性能。

此外,还可以通过表面处理、增加界面胶粘剂等手段改善纤维与基体之间的结合力,提高复合材料的抗剪强度和界面剪切强度。

另外,有研究者对玻璃纤维增强PVC复合材料的热性能进行了研究。

结果表明,复合材料的热稳定性和热分解温度随着纤维含量的增加而增加。

此外,通过引入功能性填料,如纳米粒子和碳纤维等,可以显著提高复合材料的耐候性和抗紫外线性能。

这些研究为复合材料在高温和复杂工况下的应用提供了依据。

此外,玻璃纤维增强PVC复合材料的研究还主要集中在改进其阻燃性能和环境友好性。

目前,研究者通过改变纤维含量和添加阻燃剂等方法,成功改善了复合材料的阻燃性能。

同时,为了减少材料的环境影响,研究者还开展了玻璃纤维的再生利用和PVC基质的可回收利用的研究。

总结起来,玻璃纤维增强PVC复合材料在力学性能、热性能、阻燃性能和环境友好性方面的研究已取得了一定的进展。

未来的研究方向包括进一步优化材料配比和制备工艺,寻找更加环保的替代材料以及探索新的应用领域。

通过持续的研究和开发,玻璃纤维增强PVC复合材料有望在更多领域发挥重要作用。

玻璃纤维增强聚乳酸复合材料的增韧改性研究

玻璃纤维增强聚乳酸复合材料的增韧改性研究

收稿日期:2012-09-13;修改稿收到日期:2012-11-05。

作者简介:韩冰(1976-),男,博士,高级工程师,主要研究方向为新型化工催化材料、高分子及其复合材料、生物可降解材料等。

E-mail:hanbingnju@yahoo.com.cn。

基金项目:江苏省自然科学基金(BK2011372)、江苏省高校自然科学基础研究面上项目(11KJB430008檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼殥殥殥殥)。

助 剂玻璃纤维增强聚乳酸复合材料的增韧改性研究韩冰1,2 张声春1,3 张春祥1 张克杰1(1.南京工程学院材料工程学院,江苏南京,211167;2.南京工业大学化学化工学院,江苏南京,210009;3.南京理工大学化工学院,江苏南京,210094) 摘要:通过双螺杆挤出共混的方式制备了玻璃纤维增强聚乳酸复合材料,并采用乙烯/醋酸乙烯共聚物(EVA)、马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物(POE-g-MAH)、马来酸酐接枝高密度聚乙烯(HDPE-g-MAH)增韧剂对该复合材料进行了增韧改性,系统研究了玻璃纤维添加量、增韧剂用量对复合材料力学性能的影响,并结合扫描电镜等仪器对其增强及增韧改性的机理进行了研究。

结果表明:EVA,POE-g-MAH,HDPE-g-MAH不仅改善复合材料的冲击性能,而且所制备的复合材料的拉伸强度、弯曲强度也得到了一定程度的提高;与HDPE-g-MAH相比,EVA与POE-g-MAH对复合材料表现出更佳的增强增韧效果。

关键词: 聚乳酸 玻璃纤维 增强 增韧 复合材料 力学性能 增韧剂Toughening Modification of Glass Fiber-Reinforced PLA CompositesHan Bing1,2 Zhang Shengchun1,3 Zhang Chunxiang1 Zhang Kejie1(1.School of Materials Science &Engineering,Nanjing Institute of Technology,Nanjing,Jiangsu,211167;2.School of Chemistry &Chemical Engineering,Nanjing University of Technology,Nanjing,Jiangsu,210009;3.School of ChemicalEngineering,Nanjing University of Science &Technology,Nanjing,Jiangsu,210094)Abstract:Glass fiber reinforced polylactic acid(PLA/GF)composites were prepared viatwin-screw extruder,and then the composites were modified by EVA,POE-g-MAH,orHDPE-g-MAH for toughening.The influence of the content of glass fiber and toughening a-gents on the mechanical properties of the composites was systematically studied,and the rein-forcing and toughening mechanism of the composites was also studied via SEM ect.The re-sults show that EVA,POE-g-MAH,HDPE-g-MAH can not only enhance the impact strengthof the composites,but also enhance the tensile strength and flexural strength of thecomposites;compared with HDPE-g-MAH,EVA and POE-g-MAH show much more signifi-cant reinforcing and toughening effect for the composites.Key words:polylactic acid;glass fiber;reinforcing;toughening;composites;me-chanical property;toughening agent 聚乳酸(PLA)是一种可降解环保型高分子材料,具有良好的生物相容性、抗菌性及较高的热稳定性及力学强度[1]。

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收稿 日期 :0 20 —3 修改 稿 收到 日期 :0 21-5 2 1-91 ; 2 1— 10 。
热稳 定性 及 力 学 强 度[ 。然 而其 自身所 具 有 的 1 ]
脆性 大 、 价格 高 、 晶速 度 慢及 改 性 种 类 少 等缺 结 点, 限制 了其 大 规 模 应 用 [ 。玻 璃 纤 维 ( ) 2 ] GF 是 最 常用 的通 用工 程塑 料 的增强 材料 , 对脆 性较 针 大 的 P A 树脂 , 单 纯 采用 GF增 强 的复 合 材 L 若 料性 能并 不 理想 。 为 获得 良好 的综 合性 能 , 本研究 从 材料 配方
韩 冰 等 .玻 璃 纤 维 增 强 聚 乳 酸 复 合 材 料 的增 韧 改 性 研 究
度 比 P A 分别 提 高 了约 7 和 4 。随着 GF L 6 2
E A 和 P -- V OEg MAH 相 比, P -- HD E gMAH 由于
含量 的进 一 步增 加 , 弯 曲模 量 仍 略有 增 加 外 , 除 拉 伸 强度 、 曲强 度及 冲击 强度 都 出现 了降低 的 弯 趋势 , 尤其 是 冲击 强 度 , GF质 量 分 数 为 2 在 0/ 9 6
研 究 了玻 璃纤 维 添 加 量 、 韧 剂 用 量对 复 合 材 料力 学 性 能 的影 响 , 增 并结 合 扫 描 电镜 等 仪 器 对其 增 强及 增 韧 改性 的机 理进 行 了研
究 。结 果 表 明 : V 。O -- E A P E gMAH, P - - HD EgMAH 不 仅 改 善复 合 材 料 的 冲击 性 能 , 且 所制 备 的复合 材 料 的拉 伸 强 度 、 曲强 而 弯
现 代 塑 料 加 工 应 用
20 13 年 第 25卷 第 1期
・ 27 ・
M 0DERN PLAS CS PR0CESS NG TI I AND APPLI CAT1 0NS
玻 璃 纤维 增 强 聚 乳 酸 复 合 材 料 的增 韧 改性研 究
韩 冰 张 声 春 张 春 祥 张 克杰 。
E VA, OE g M AH , P —— HDP — — AH 的 P A/ EgM L
罄 坦静 鑫 黾静
GF复 合 材 料 的 冲 击 强 度 比 同 等 G 含 量 的 F P A/ F复 合 材 料 的 分 别 提 高 了约 5 , 3 L G 0 4
和 2 , O 拉伸 强 度 和 弯 曲 强 度 及 弯 曲模 量 也 比 P A/ F复合 材料 的 有 了不 同程 度 的提 高 。在 L G GF 质 量 分 数 达 到 4 时 , 加 了 E O 添 VA 和 P —— OE g MAH 的 P A/ L GF复合材 料 呈现 出更 为
gMAH 的拉 伸强 度 降低 程度 超过 1 , — 5/ 但其 冲 9 6
击强 度 则 比 P A 的要 高 , L 而且 随 着 G F含度 、 曲强 度 及 冲击 强 复 弯
度提 高 明显 , 即使 GF质 量 分 数 超 过 3 , 合 O 复 材 料 的力 学 性 能 仍 呈 现 出进 一 步 增 加 的 趋 势 。 在 质量 分 数 2 的 G 含 量 时 , 别 添 加 了 O F 分
Ha i g ’ Z a g S e g h n ’ Z a g Ch n in Z a g Kei n Bn h n h n c u h n u xa g 。 hn j e ( . c o lo a e il ce c & E gn ei g,Na j g I siu e o c n lg , 1 S h o f M trasS in e n ie rn n n tt t f Te h oo y i n Na jn Ja g u, 1 1 7; . c o lo e sr & Ch mia En i e rn , n ig,in s 2 1 6 2 S h o f Ch mity e c l gn ei g Na jn ie st f Te h o o y,Na jn Ja g u 1 0 9 3 S h o fCh mia n ig Un v r i o c n lg y n ig,in s ,2 0 0 ; . c o lo e c l
(. 京 工 程 学 院材 料 工 程 学 院 , 苏 南 京 ,1 1 7 1南 江 2 16 ; 2 南 京 工 业 大 学 化 学 化 工 学 院 , 苏 南 京 ,1 0 9 3 南 京 理 工 大 学 化 工 学 院 , 苏 南 京 ,2 0 9 ) . 江 20 0 ;. 江 10 4
度 也 得 到 了一 定 程 度 的 提 高 ; HD EgMAH 相 比 ,V 与 P -- 与 P -- EA OEgMAH 对 复合 材 料 表 现 出更 佳 的增 强 增 韧效 果 。
关键 词: 聚 乳酸 玻璃 纤维 增强 增韧 复 合 材料 力 学性 能 增 韧 剂
To g ni g M o i i a i n o a s Fi e — i o c d u he n d fc to f Gl s b r Re nf r e PLA Co p s t s m o ie
t n s r w e r d r n t e wi - ce xtu e ,a d h n t c mp st s he o o ie we e r mo iid b EVA , POE- MA H , o df y e g— r HDPE- - AH f r o g n n . Th ifu n e f t e c n e t f g a s i e n t u h nn a gM o t u he i g e n l e c o h o t n o l s fb r a d o g e ig — g nt he e s on t me h n c l r p ris o h o ost s c a ia p o e te f t e c mp ie wa s s e tc ly t d e s y t ma ial su id, a d t e r i n h en— f r i g a d t u h n n me h n s o cn n o g e i g c a im o t e o o ie wa as s u id i SEM c . The e f h c mp sts s lo t d e va et r — s ls h w t a , , POE- - AH , u t s o h t E、: A gM HDPE- M AH a o nl n a e t i g- c n n t o y e h nc he mpa t t e g h c sr n t o t c mp st s b t a s e h n e t e t n i sr n h n fe ur l t e g h f t e f he o o ie . u lo n a c h e sl e te gt a d lx a sr n t o h c mp st s c m p r d wih HDPE- M AH 。 EVA a d POE- - AH s o o o ie ; o ae t g— n gM h w mu h mo e sg i — c r inf i c n en o cn a d o g n n fe t o h c mp st s a t r if r i g n t u he i g e fc f r t e o o ie . Ke wo d y r s: p y a tc cd; gl s fbe ol l c i a i a s i r;r i o cn enf r i g; t u e n o gh ni g; c m p s t s; m e o o ie — c a c 1 o r y;t ug ni ge t h nia pr pe t o he ng a n
聚乳 酸 ( L 是 一 种 可 降 解 环 保 型 高 分子 P A) 材料, 具有 良好 的生 物 相 容性 、 菌 性 及 较 高 的 抗
和 界 面 设 计 人 手 , 用 乙 烯/ 酸 乙烯 共 聚 物 采 醋 ( VA) 马来 酸酐 接枝 乙烯辛 烯共 聚物 ( OE g E 、 P —— MAH) 马来 酸 酐 接枝 高 密 度 聚 乙烯 ( 、 HDP —一 E g
典 型 的增 强 增 韧 效 果 , 中 P A/ / VA 复 其 L GF E
增韧剂质量分数, % ( b )弯 曲 强度
合材 料 的 拉 伸强 度 、 曲强 度 、 曲模 量及 冲击 弯 弯
强度 分别 比质量 分 数 4 G O F的 P A/ L GF复 合 材料 的提 高 了约 1 % , 3 ,2 和 9 ; L 3 2 2 3 P A/
E gn eig Na j g Unv ri fS i c n ier , n ni ies y o ce e n t n
T c n lg , Naj g i g u 1 0 4 eh oo y ni ,J n s ,2 0 9 ) n a
Abta t s c :Gls ie rifre oyat c ( L GF) cmp s e wee rp rd va r a s f r en oc d p llci a i P A/ b c d o o i s r pe ae i t
G F复合 材料 性能 的影 响规 律 , 2给 出 了增 韧 图 剂用 量对 GF质量 分 数 为 2 的复 合 材料 力 学 O
性 能的影 响 。
的 P A, 本体 的拉 伸 、 曲等性 能均 低 于 P A L 其 弯 L
纯树 脂 体 系 的 , 中 P A/ VA 和 P A/ 0E 其 L E L P —
左右 , 已经达 到 了最 大值 , F进 一 步 增 加 , G 冲击 强度 开始 明显 下 降 。与此 相对应 , 加 了质量 分 添 数 4 E VA, OE gMAH 和 HD E g MAH P -— P ——
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