聚乳酸纤维的晶体结构调控与耐热改性

来源 :浙江理工大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:yong1123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着石油资源的不断开采利用,衍生出了很多附加产品,其中合成塑料的发现与发展,极大的促进了社会的进步。然而,绝大部分制品由于在天然环境中不可降解并且很难回收利用,其巨大的生产和消费在满足人类的同时,也带来了日趋严重的能源危机和环境污染问题。因此,为了摆脱能源危机和环境污染带来的问题,大力发展非石油基,可生物降解的高分子材料来取代传统的石油基高分子材料显得尤为重要。其中,聚乳酸(PLA)作为一种完全生物可降解对环境友好的聚酯类化合物,PLA纤维适应可持续发展的要求,符合绿色环保、资源循环使用的社会法则,应用前景广阔,受到了广大消费者的青睐。然而由于PLA纤维耐热性能差的问题,限制了其应用领域。目前,PLA耐热改性的方式有许多,而本文基于保留其完全的生物可降解性,并结合实际生产过程,旨在研究外力场作用对其形态结构的影响及调控,从而达到耐热改性的目的。首先,探讨了高分子量右旋聚乳酸(HPDLA)的添加量对左旋聚乳酸(PLLA)基体结晶性能、相分离行为的影响;然后,依据上述相分离行为的研究结果,选用了HPDLA/PLLA(20/80)(20%HPDLA)共混物片材作为研究对象,系统研究了不同的热牵伸条件对共混物结晶行为力学性能的影响;最后,通过熔融纺丝制备了20%HPDLA复合纤维,分析了成纤外力场纤维内部形态结构的调控作用,并对相应的结构与性能关系进行了系统关联。其研究结果如下:1、在HPDLA/PLLA共混体系中,由扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)的结果可知,HPDLA会与PLLA基体发生相分离,HPDLA以球形粒子的形貌均匀分散于PLLA基体中;由差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)的测试结果可知,随着HPDLA含量的增加,基体中立构复合(SC)晶体的含量也不断提高,同时,HPDLA的加入可以增加成核位点、缩短半结晶时间、减小球晶尺寸,从而促进PLLA基体的结晶。2、在20%HPDLA共混物片材热牵伸体系中,DSC研究结果表明,通过调节热牵伸条件,热牵伸后的片材在232℃会出现一个高温熔融峰,当热牵伸倍数为8倍且牵伸速率为10 mm·min-1时,该熔融峰对应的焓值最高。由SEM测试可以观察到片材中球晶在热牵伸场作用下转变为了高度取向晶体结构,POM测试结果也进一步证实了晶体结构转变;动态热机械分析(DMA)结果表明,热牵伸处理后20%HPDLA共混样品的玻璃化转变温度比纯样PLLA提高了约5℃;力学性能测试结果表明:热牵伸后的样品中,20%HPDLA共混物较纯样PLLA断裂强力和断裂伸长率都有了较大幅度的提高。3、在20%HPDLA复合纤维体系中,由于HPDLA可在PLLA基体中发生相分离,HPDLA以球形粒子均匀分散于PLLA基体中,成纤流动场作用下,HPDLA分散相可以原位成纤,经热牵伸处理后得到排列更加规整、直径更小的原位纳米纤维。由于HPDLA相较于基体PLLA具有更高的强度和模量,原位纳纤结构可以避免界面破坏,因此原位纳纤结构的引入,可以大幅提高复合纤维的力学性能。同时,整齐排列于复合纤维中的原位纳纤可以起到骨架作用,限制取向PLLA分子链的解取向,因此可以显著提高复合纤维的耐热性能,其热空气和沸水收缩率都比纯样PLLA纤维明显降低。
其他文献
在大数据时代发展的推动下,互联网普及率大大提升,网络用户的增长和覆盖范围的扩大使网络安全的重要性日益凸 显。不断完善提升计算机信息管理技术,保障网络安全,成为了当前
目的: 本文通过对白桦树汁的药用功效 , 大众喜好口味及一系列采集保存生产工艺 , 研发出一款具有一定药效的 , 营养健康的大自然保健饮品 , 并与其他产业一同合作 , 将其推
穗科占981 是广州市农科所水稻研究室利用两系杂交稻强优组合W6154S×N54后代(F1)通过轮回选择途径,经5年9代的定向选育而成的一个优质、高产、抗病、中迟熟早籼稻新品种。
联想思维是设计人做图形创意常用的一种思维方式。本文探讨了联想思维在图形创意中的应用于意义,以及在应用过 程中一些常见的误区。
目的 观察不同浓度极低密度脂蛋白(VLDL)是否调节肾小管上皮细胞(HK-2细胞)人尿酸盐转运子(Huat)Mrna的表达.方法 根据培养液中所含VLDL浓度的不同,将HK-2细胞分为:①仅使用D
摘? 要: 在当前的新形势下,中国处于社会主义经济发展的新阶段,我国的经济社会发展呈上升趋势。人力社会保障事业面临前所未有的机遇,其工作目标、功能和服务目标发生了巨大改变
摘? 要: 在当下生态文明社会不断发展与进步的背景下,我国城市发展的规模也正在不断地扩充,因此开展生态城市规划工作已迫在眉睫。但是由于城市规划工作原本就具有复杂性和艰巨
'终身教育'和'学习型社会'的发展趋势必须强化高校图书馆员的教育者身份,高校图书馆员也是教育者,教育者身份要求高校图书馆馆员承担新读者的入馆教育、加强
目的 探讨应用粒细胞集落刺激因子(G-CSF)动员骨髓干细胞对兔急性心肌梗死的治疗作用及较佳的治疗时间窗.方法 33只健康大耳兔开胸结扎左室后支中下段建立心肌梗死模型后,随
属于鲑科鱼类(Salmonidae)的虹鳟(Oncorhynchus mykiss)等冷水鱼类的养殖,在我国逐渐受到养殖业者的重视和消费者的青睐。随着养殖业的发展,养殖过程中的疾病问题也渐渐凸显