基于聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯复合材料的制备与性能研究

来源 :四川轻化工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aiwaner
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
随着国内外对环境的关注,国家对塑料包装的管控也变的更加严格,常用的不可降解塑料在日常包装中也逐渐被淘汰。但是塑料包装也存在较大优势,方便使用,材质轻盈。而在可降解塑料中,聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)因其良好的物理性能和可降解性被广泛应用。但是PBAT的水蒸气透过率较大,且相较于传统塑料其制造成本更加高昂,故在推广使用上难被大家接受。本文采用无机填料与PBAT进行加工,制备得到复合材料。有效的改善了PBAT的阻隔性能,以及采用价格便宜的生物质填料制备基于PBAT的复合材料,能够降低PBAT在使用中的成本。本文主要在PBAT中加入改性剂和加强相,探究石墨烯/氧化锌和多壁碳纳米管/氧化锌对复合材料的机械性能和阻隔性能的影响,以及探究玉米秸秆的加入对复合材料的降解性能的影响。本文研究内容主要分为以下三个部分。(1)通过熔融共混法在PBAT中加入石墨烯/氧化锌(G-ZnO)得到了PBAT/GZnO复合材料。随后,再将马来酸酐(MAH)加入到PBAT中,再加入G-ZnO制备得到MPBAT/G-ZnO复合材料。通过水蒸气透过率测试、气体透过测试、机械性能实验等对材料的性能和结构进行表征测试。研究结果表明,G-ZnO的加入能够提升复合材料的机械性能强度,相对纯PBAT,MPBAT/G-ZnO复合材料的最大拉伸强度、屈服强度和断裂伸长率分别增强了19.6%、17%、7.5%。而当G-ZnO的含量为0.6%时,复合材料具有最大的阻隔性能。且通过MAH改性后,MPBAT/G-ZnO复合材料的各项性能指标均优于PBAT/G-ZnO复合材料。(2)通过熔融共混法在PBAT中加入多壁碳纳米管/氧化锌(MWCNT-ZnO)得到PBAT/MWCNT-ZnO复合材料,利用MAH采用熔融共混法改性PBAT,随后再加入MWCNT-ZnO获得MPBAT/MWCNT-ZnO复合材料。通过热重分析、热综合分析、力学性能测试、SEM和阻隔性能测试等对复合材料的性能进行表征。研究结果表明,在MWCNT-ZnO含量为0.2%时,MPBAT/MWCNT-ZnO复合材料具有最大的力学性能。且在MWCNT-ZnO加入后,MPBAT/MWCNT-ZnO复合材料的阻隔性能有较大提升,水蒸气阻隔性能和氧气阻隔性能最大提升强度为20.3%和129.9%。(3)通过熔融共混法将玉米秸秆(CS)加入到PBAT中获得PBAT/CS复合材料,采用MAH改性PBAT后再加入CS获得MPBAT/CS复合材料。再通过扫描电镜分析、力学性能测试、热稳定性分析、综合热分析、生物可降解性能测试等对复合材料的性能和结构进行测试表征。测试发现,因为生物填料的强度较低,加入后会降低复合材料的机械性能,但是满足降解地膜使用标准。玉米秸秆的引入有效的降低了复合材料的成本以及增强了复合材料的可降解性能,可以更加易于推广复合材料的应用,能使复合材料更好的应用在地膜之中。
其他文献
锂离子电池拥有较高的能量密度、较长的循环寿命和环境友好等特点,得到了广泛的应用,但大功率设备对电池的性能提出了更高的要求,因此需要开发高性能的锂离子电池组成材料。纳米碳球(Carbon nanospheres,CNS)制备工艺简单,产量高,导电性与机械稳定性好,且其电化学性能优于石墨,但仍不能满足社会的需要,因此需要对其进行改性以提高它的应用潜力。过渡金属氧化物具有理论比容量高,来源广泛等优势,将
学位
螺旋碳纳米纤维(HCNFs)拥有非凡的电子、机械和结构特性,在许多潜在应用中具有广阔的发展前景。多种HCNFs的合成方法被相继提出并不断优化。工艺简单、能耗低、产率高是其合成工艺追求的目标。本论文以Sn Cl4·5H2O和Sn-MOF(锡基金属有机框架)作为催化剂利用乙醇火焰法制备HCNFs,得到了该方法的最佳工艺路线,并测试了制备的HCNFs作为电极材料的电化学性能。(1)探索了在大气环境中通过
学位
锂离子电池作为一种新型能源,具有污染小、安全性高等优点,但随着新能源电动汽车与其它便携式设备的广泛应用,对锂离子电池的能量密度以及循环寿命提出了更高要求。与传统石墨负极材料相比,氧化铁(Fe2O3)具有高比容量(1007 m Ah g-1)、无污染、来源丰富等优点,在锂离子电池负极材料中具有良好应用前景,但其导电性较差,在锂离子脱嵌过程中体积变化大(约300%),循环稳定性能不理想。因此,设计制备
学位
能源是能够向自然界提供能量转化的物质,是人类社会生存和发展的必要条件和物质基础。固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cells,SOFCs)因其工艺简单,并且对环境友好,成为了近年来备受关注的能量转换系统。SOFC最大的吸引力在于其燃料选择的多样性。不幸的是,一方面传统的阳极材料(如Ni/YSZ金属陶瓷)在以上燃料气中使用时容易形成碳沉积和气体中毒,例如硫化氢(H2S),这大大降
学位
核燃料循环、核电厂运行、核设施退役等核能开发利用过程将产生大量放射性有机废水。废水中的有机物增加了放射性废水的存储、处置难度,容易造成放射性核素泄漏,扩大污染。近年来,光催化氧化技术以其环境友好、反应工艺简单、降解效率高等优点,成为有机废水处理的研究热点,但有关该技术处理放射性废水中有机物的研究鲜有报道。对此,本论文主要研究通过不同的方法制备不同类型的MoS2@TiO2异质结材料,其中创新性提出1
学位
固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种可以将燃料中的化学能转化为电能的装置。由于其具有较高的能源转换效率(60-90%),同时反应产物主要是水及二氧化碳,因而受到了广泛的关注和研究。考虑到燃料电池的制备技术及工艺,如阴极,往往需要在高温下完成,从而影响了电池电极的微观结构和形貌,降低了阴极的三相边界(TPB)导致氧还原反应(ORR)缓慢,极大的阻碍了SOFC在中温下的电化学性能。为了克服这些相关问题
学位
电感器作为电子电路中基础无源元件,根据其应用场所电感器可分为传统插装电感、环形电感、叠层片式电感和编织型电感。其中环形互感器因磁通量大、磁阻小、能耗低等特点,广泛应用于电子、通信设备领域。目前大多数环形电感生产企业,尤其是中小企业,大多采用手工绕线或半自动化设备绕线,其生产效率低、产品质量一致性差、生产成本高,已不能满足企业发展需求。企业急需一种可全自动化、操作简单、成本低廉的全自动绕线设备。由企
学位
环氧树脂具有优异的附着性、耐蚀性和价格低廉等优势,被广泛应用于航空、建筑和船舶等领域。但是,普通环氧涂层(EP)固化后存在较多微孔,长期耐蚀性有限。氟化石墨烯(FG)是石墨烯的新型衍生物,不仅具有石墨烯的优势,还拥有优异的润滑性、绝缘性和超疏水特性,使其在防腐涂层应用中具有巨大的应用潜力。通过调控NF3气体与氧化石墨烯(GO)的反应时间,成功制备出不同氟含量的FG,并制备了不同氟含量FG/EP涂层
学位
镁合金,作为21世纪最具前途的绿色工程材料,以轻质高强等优势在汽车、轨道交通、航空航天、海洋工程等领域轻量化发展备受关注。然而,镁合金的化学活性高,硬度和强度低,导致其耐蚀耐磨性能不佳,这严重地阻碍了其广泛应用。本研究结合微弧氧化(MAO)技术、闭合场非平衡磁控溅射技术以及等离子体增强化学气相沉积技术,在AZ31B镁合金表面构筑MAO/类金刚石碳基薄膜(DLC)复合涂层。采用扫描电子显微镜(SEM
学位
镍铜合金因具有一系列优异的性能而备受国内外学者的广泛关注与研究,尤其是其优异的耐氢氟酸和氟气腐蚀的能力,因此被广泛应用于氟化工行业中。本文以碳钢制氟电解槽腐蚀为研究背景,系统研究在碳钢表面电镀镍铜合金镀层的电镀工艺与实施方法,解决制氟电解槽的腐蚀性问题。本文采用直流电镀技术在Q235B碳钢表面制备了镍铜合金镀层,通过正交实验方法优化了镀液中硫酸铜含量、电流密度和电镀时间三种电镀工艺参数,通过电化学
学位