聚乳酸复合材料的制备与性能研究.pdf

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1、第42卷第2期塑料工业2014年2月CHINAPLASTICSINDUSTRY·85·棉纤维／聚乳酸复合材料的制备与性能研究球钱进，于敏敏，葛昭，张慧慧，邵惠丽(纤维材料改性国家重点实验室东华大学材料科学与工程学院，上海201620)摘要：采用熔融共混、注塑成型法制备了棉纤维／聚乳酸复合材料，并通过力学性能测试、DSC及SEM等方法分别研究了棉纤维含量对复合材料力学性能、结晶度及界面形态结构的影响，在此基础上进一步探讨了棉纤维长度对复合材料力学性能的影响。结果表明：在实验范围内，随着棉纤维含量的增加，复合材料的结晶度和弯曲模量都逐渐增加，而拉伸强度和

2、冲击强度则呈现先增加后下降的趋势。此外，棉纤维长度对复合材料力学性能也有一定影响。当棉纤维长度为4mm且含量为20％时，棉纤维在聚乳酸基体中的分布较均匀、结合性能相对较好，所得到的棉纤维／聚乳酸复合材料的综合性能较佳。关键词：棉纤维；聚乳酸；复合材料；力学性能；结晶度DOI：10．3969／j．issn．1005—5770．2014．02．020中图分类号：TQ321．2文献标识码：A文章编号：1005—5770(2014)02—0085—04StudyonPreparationandPropertiesofCottonFiber／PLACompos

3、itesQIANJin，YUMin—min，GEZhao，ZHANGHui—hui，SHAOHui’li(StateKeyLaboratoryforModificationofChemicalFibersandPolymerMaterials，CollegeofMaterialScienceandEngineering，DonghuaUniversity，Shanghai201620，China)Abstract：Cottonfiber／poly(1acticacid)(PLA)compositeswerepreparedbymeltingcompo

4、undingandinjectionmolding．Theeffectsofcottonfibercontentandfiberlengthonthemechanicalproperties，crystallinityandinterfacemorphologyofthecompositeswereinvestigatedbymechanicalpropertytest，DSCandSEManalysis．Theresultsshowedthatthecrystallinityandtheflexuralmodulusofthecompositesi

5、ncreasedgraduallywiththeincreaseofcottonfibercontent，whereasthetensileandimpactstrengthofthecompositesincreasedfirstlyandthendecreasedwiththefurtheradditionofcotterfiber．Inaddition，thefiberlengthalsohadsomeinfuenceonmechanicalpropertiesofthecomposites．Thecompositewiththebetterm

6、echanicalpropertiescouldbeobtainedwhenthemassfractionofcottonfiberwas20％andthelengthofthefiberwas4mm．thecottonfiberSdistributioninthematrixofpolylacticacidwasuniform，combinedperformancewaswell，thecottonfiber／polylacticacidcompositesoverallperformancewasbetter．Keywords：Cottonfib

7、er；Poly(1acticacid)；Composite；Mechanicalproperty；Crystallinity随着资源短缺和环境污染问题的Et益严重，近年围J。为此，改善PLA力学性能、提高其热稳定性来开发环境友好可生物降解的材料受到人们广泛的关成为了近年来国内外学者研究关注的热点，目前较常注。聚乳酸(PLA)是一种可由玉米等农作物发酵制用的一类方法是利用天然纤维作为增强材料来复合得的乳酸经缩聚或其二聚体(丙交酯)开环聚合而PLA以改善材料的相关性能。成的热塑性脂肪族聚酯J，具有原料易得可再生、天然纤维包括麻木竹棉等多种植物纤维，其作为

8、产品毒性低、可完全生物降解等诸多优点，因而被认增强材料，具有来源广泛、比强度和比模量较高、可为是最有前途的环