论文部分内容阅读
聚乳酸(PLA)是环境友好的完全生物降解聚酯,具有良好的生物相容性和机械性能,可应用于医药、包装、汽车内饰和家具等领域。PLA为树脂基体填充生物质填料可制备完全生物降解环保型复合材料,在农业生产、家居装修、日常生活等领域具有独特的优势而备受关注。松子壳(PSS)和核桃壳(WS)等坚果外壳是农林产品生产废弃物,这些坚果外壳(NS)具有低密度和植物纤维特性、可再生、生物降解性等优点,探索将PSS和WS作为填料用制备聚合物基复合材料具有积极的意义。本论文以PSS和WS作为填料,PLA为基体制备完全生物降解的生物质复合材料,探索了PSS和WS这两种坚果外壳作为填料与PLA树脂基体的界面效应。对填料PSS和WS进行硅烷偶联剂表面改性和丙烯酸树酯包覆处理,以及添加马来酸酐接枝PLA(MA-PLA)界面相容剂以改善PLA基体与填料之间的界面相容性,并对NS/PLA复合材料的热降解行为和热稳定性进行了初步研究。研究结果表明：填料PSS和WS含量对复合材料的力学性能的影响显著,填料含量超过5wt%时,NS/PLA复合材料的力学性降低；FTIR表明经硅烷偶联剂处理的填料PSS和WS表面羟基与偶联剂发生反应,从而提高了复合材料中基体与填料之间的界面粘结力使力学性能提高。界面相容剂MA-PLA能够不同程度的改善NS/PLA复合材料的界面性质,SEM显示填料PSS和WS的表面结构不同,使用8wt%的MA-PLA对PSS/PLA复合材料的增强效果比对WS/PLA复合材料性。丙烯酸树酯包覆处理PSS和WS能够增强PLA/NS复合材料的力学性能,且对WS/PLA复合材料的增强效果比对PSS/PLA复合材料强。热分析表明界面相容剂MA-PLA降低了复合材料的热稳定性,但硅烷偶联剂可以增加复合材料的热稳定性；复合材料的Tg随着WS填量的增加而降低,经硅烷偶联剂处理后,填料为40wt%的复合材料中PLA的Tg升高；TG-FTIR结果说明加入WS后,复合材料热分解过程无有害气体释放。