天然纖維素是一種可從植物、藻類中提取的可再生生物材料,其成本低廉,產(chǎn)量高,用天然纖維制備的納米纖維素被廣泛用于制備生物高聚物。相比于其他增強(qiáng)相材料,納米纖維素的優(yōu)點(diǎn)不僅限于天然來(lái)源,無(wú)污染可降解,更由于其自身較長(zhǎng)的長(zhǎng)度,較大的縱橫比以及巨大的比表面積,可在復(fù)合材料中發(fā)揮性能加強(qiáng)效應(yīng)。綜上所述,納米纖維素在復(fù)合材料制備領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛。本論文使用來(lái)源于自然界植物提取的納米纖維素作為增強(qiáng)相制備用于不同用途的增強(qiáng)材料,主要應(yīng)用方向?yàn)閺?fù)合膜的制備領(lǐng)域、復(fù)合材料水凝膠制備與生物醫(yī)療用擠出式3d打印領(lǐng)域。通過微觀形貌觀測(cè),拉伸性能檢測(cè),熱穩(wěn)定性檢測(cè)等手段對(duì)材料進(jìn)行表征,考察了復(fù)合材料制備方式對(duì)所的材料的性能影響,以及增塑劑添加對(duì)材料的性能影響與增強(qiáng)效應(yīng),探討了納米纖維素在擠出成型水凝膠材料中的增強(qiáng)機(jī)制。為天然纖維素在多種復(fù)合材料中作為增強(qiáng)相的應(yīng)用提供了研究方向。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:一、復(fù)合材料制備工藝實(shí)驗(yàn)。采用熔融混合法與溶液混合法分別制備了改性納米纖維素/聚乳酸復(fù)合材料,并將其運(yùn)用于復(fù)合膜制備技術(shù),考察了改性納米纖維素添加量對(duì)復(fù)合材料材性的影響,對(duì)比了兩種制備方式的優(yōu)劣與特點(diǎn)。二、納米纖維素... 

【文章來(lái)源】：浙江農(nóng)林大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．３本文的技術(shù)路線??Ｆｉｇｌ?．３ＴｈｅＴｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏｕｔｅ??

儀中以１８０°Ｃ，?５０ｒｐｍ?（轉(zhuǎn)??／分）的轉(zhuǎn)速混合ｌＯｍｉｎ，得到塊狀的ＣＮＦ／ＰＬＡ復(fù)合材料。隨后將復(fù)合材料在平板硫??化儀中以１８０°Ｃ的溫度熱壓成拉伸試樣所用的３ｍｍ薄板狀樣品用于后續(xù)的表征。實(shí)??驗(yàn)中通過控制ＣＮＦ的添加來(lái)研宄ＣＮＦ含量對(duì)復(fù)合材料材性的影響，分別添加２％、??４％、６％、８％的ＣＮＦ制備復(fù)合材料，其中表面活性劑ＰＥＧ２０００的含量均為２％。￥??驗(yàn)中分別表示為?ＰＬＡ（２％）、ＰＬＡ（４％）、ＰＬＡ（６％）、ＰＬＡ（８°／。）。??（Ａ）?（Ｂ）??圖２．１?（Ａ）為ＣＮＦ懸濁液；（Ｂ）為混練后的ＣＮＦ／ＰＬＡ復(fù)合材料??Ｆｉｇ?２．１?Ｔｈｅ?ＣＮＦ?ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ（Ａ）ａｎｄ?ｋｎｅａｄｉｎｇ?ＣＮＦ／ＰＬＡ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ（Ｂ）??２．?２．?４復(fù)合材料的表征實(shí)驗(yàn)??拉伸測(cè)試：實(shí)驗(yàn)使用平板硫化儀制備的壓板壓制的薄板狀材料上按照??ＧＢ／Ｔ１３０２２－１９９１標(biāo)準(zhǔn)切割的啞鈴狀樣條，儀器使用微機(jī)控制電子萬(wàn)能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)??行拉伸測(cè)試，使用塑料拉伸性能的測(cè)試（板材）模式，在室溫下以５ｍｍ／ｍｉｎ的速度??進(jìn)行測(cè)試。對(duì)于每組樣品測(cè)試數(shù)量不少于１０根，分別獲得了材料的拉伸強(qiáng)度，彈性??１３??

?納米纖維素增強(qiáng)可降解復(fù)合材料的開發(fā)與應(yīng)用???模量以及斷裂伸長(zhǎng)率，取平均值獲得數(shù)據(jù)。??．＿??（Ａ）?（Ｂ）??圖２．２?（Ａ）為ＣＮＦ／ＰＬＡ平板硫化機(jī)的壓片：（Ｂ）為拉伸實(shí)驗(yàn)后的拉伸樣條??Ｆｉｇ?２．２?Ｔｈｅ?ｔｈｉｎ?ｓｌｉｃｅ?ｏｆ?ＣＮＦ／ＰＬＡ（Ａ）ａｎｄ?ｔｈｅ?ｓａｍｐｌｅｓ?ｏｆ?ＣＮＦ／ＰＬＡ?ａｆｔｅｒ?ｔｈｅ?ｔｅｎｓｉｌｅ?ｔｅｓｔ?（Ｂ）??２．?３熔融擠出材料的力學(xué)性能分析??通過材料的拉伸性能測(cè)試得到了材料的拉伸強(qiáng)度，彈性模量與斷裂伸長(zhǎng)率。結(jié)果??發(fā)現(xiàn)使用熔融共混手段制備的ＣＮＦ／ＰＬＡ復(fù)合材料普遍出現(xiàn)了材性的大幅度下滑。相??比于純ＰＬＡ，添加了?２％的ＣＮＦ的復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度下降幅度不大，約６．７％；而??隨著ＣＮＦ含量不斷增加，材料的拉伸強(qiáng)度下降的趨勢(shì)更加明顯。直到含量添加至８％??時(shí)，材料的拉伸強(qiáng)度相比純ＰＬＡ下降了約７５％。材料的彈性模量在添加２％的ＣＮＦ??后出現(xiàn)了大幅度的下滑，約２７．７％。而在ＣＮＦ含量在２％到６％時(shí)，材料的彈性模量??變化幅度較��；而當(dāng)ＣＮＦ含量從６％添加至８％時(shí)，材料的彈性模量再次出現(xiàn)大幅度??的降低，相比于純ＰＬＡ降低了大約４７．７°／。。而材料的斷裂伸長(zhǎng)率也隨著ＣＮＦ含量的??增加發(fā)生了大幅度的下降，下降幅度基本保持一致，均為２０％左右。??１？００??＼?：?＼??ＩＩ?＼?Ｉ?Ｓ—??ｒ?Ｖ?�。�?＼??１０??■０％（：？＃?ＰＵ？７＾ＣＮｆ?ＰＵ（４％ＣＮｆ?ＰｌＡｉｒ＾ＣＫｆ）?ＰＵ?Ｖ￡Ｎｆ?ＰＬＡ｜７％ＣＷ?．?ＰＬＡ（？＊＞ＣＭＦ??＜Ａ＞拉仲?gòu)?qiáng)度?（Ｂ）楊氏校Ｍ??圖２．３熔融共混法制備ＣＮＦ／Ｐ


本文編號(hào)：3406705