纤维增强聚丁二酸丁二醇酯复合材料的制备及性能研究
近年来，石油基高分子材料凭借优越的性能在包装、医疗、建筑等领域得到广泛的发展。但是，石油基高分子材料给人们生活带来方便的同时，不可忽略的是其对生态环境带来伤害的事实，包括不可再生石油资源的损耗以及废弃塑料制品所导致的环境污染问题。因此，开发出能在自然条件下降解的材料，以满足社会的需求显得尤为重要。这类生物可降解材料既能有效节约石油资源，还能大幅减少白色污染的产生，具有良好的应用前景。本论文将苎麻织物(RF)与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)熔喷无纺布采用叠层热压法制得RF增强的PBS生物可降解复合材料，并对该复合材料制备工艺、力学性能、热性能及生物降解性能等进行研究，借助形貌观察以及流变学分析揭示复合材料性能的变化机制。具体研究内容如下： (1)对于RF/PBS复合材料，经KH550表面处理后，RF与PBS之间的相互作用显著改善，提高了复合材料的力学性能。当RF含量为50wt%，热压温度为150℃，热压时间为20min时，所得的RF/PBS复合材料的力学性能最好，其中，拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量、层间剪切力和冲击强度分别为72.4MPa、19.4%、100.5MPa、4.9GPa、3.3MPa和67.5KJ/m2。此外，降解实验表明，RF的加入加快复合材料的生物降解进程。 (2)借鉴湿法造纸方法，首先将PBS熔喷纤维和废弃纸张(WP)打浆混合，然后通过过滤、烘干、热压等工序制得WP/PBS生物可降解复合材料，并研究复合材料配比和制备工艺，表征复合材料的结构和性能。结果表明，WP经过KH570处理后制备的复合材料力学性能显著提高。当WP含量为60wt%，热压温度为150℃，热压时间为20min时，所得的WP/PBS复合材料的力学性能最好。其中拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量、层间剪切力和冲击强度分别为65.8MPa、9.56%、85.2MPa、6.74GPa、2.58MPa和33.8KJ/m2。酶降解和土壤降解实验表明，WP的加入增大复合材料的生物可降解性能。本论文制备的两种复合材料表现出良好的力学性能和生物降解性能，使其成为传统塑料制品的理想替代品。
熔喷聚丁二酸丁二醇酯无纺布;苎麻织物;废弃纸张;生物降解复合材料;力学性能
武汉纺织大学
硕士
材料科学与工程
王罗新
2020
中文
TB332
2020-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）