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近年来生物基复合材料的研究已成为学术界和工业生产中的热门课题,旨在降低能源消耗及环境污染。木纤维/PLA复合材料有众多优点,如耐水性好、不易被腐蚀、力学性能优良等,目前已经被广泛应用在包装材料、汽车装饰部件等领域。近年来,国内外的研究主要是通过直接加入甘油或硅烷偶联剂等来提高复合材料的界面相容性;然而通过对PLA进行改性来制备界面相容剂来改善复合材料界面相容性的相关研究甚少。本文分别以马来酸酐(MAH)、硅烷偶联剂(KH550)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为接枝单体,先采用熔融挤出的方法,在引发剂引发下,制备马来酸酐接枝聚乳酸(MAH-g-PLA)、硅烷偶联剂接枝聚乳酸(KH550-g-PLA)、甲基丙烯酸羟乙酯接枝聚乳酸(HEMA-g-PLA);通过分别添加不同含量的上述三种接枝改性聚乳酸到木纤维/PLA复合体系中来制备接枝改性聚乳酸/木纤维/PLA复合材料,并对复合材料的力学强度、热稳定性、结晶度、界面相容性等性能进行测试表征,旨在揭示界面相容剂改性木纤维/PLA复合材料界面相容性的机理及界面相容剂含量对复合材料性能的影响规律。结果表明:MAH-g-PLA作为界面相容剂时可以提高复合材料的力学强度,MAH-g-PLA含量为30wt%效果最佳。MAH中的酸酐基团与PLA和木纤维中的羟基反应,大大提高了两相的界面粘合性。KH550-g-PLA作为界面相容剂时,复合材料的相对结晶度提高了 39%,力学性能也大幅提高,KH550-g-PLA中存在亚氨基,亚氨基中的N原子能与木纤维表面的羟基形成分子间氢键,从而大大提高了材料的界面粘合性。HEMA-g-PLA作为界面相容剂时,能够在木纤维和聚乳酸大分子之间起到很好的偶联作用,HEMA-g-PLA含量为30wt%效果最佳。为了验证三种接枝改性剂对复合材料的协同效应,通过设计正交实验方案,选择MAH-g-PLA、KH550-g-PLA、HEMA-g-PLA用量三个变量为考察指标,分别选择每种接枝改性界面相容剂的三个添加量作为水平考察,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、断裂伸长率、结晶性能等作为衡量指标,得出最佳配比:MAH-g-PLA 的添加量为(30wt%),KH550-g-PLA 的添加量为(20wt%),HEMA-g-PLA 的添加量为(20wt%)。接枝改性 PLA 制备的界面相容剂在非极性 PLA 大分子链上成功引入了极性基团,其分子链一端有着类似于PLA分子的结构,与复合材料体系中基体相(PLA)能较好的融合;分子链另一端的极性基团能够与木纤维表面大量的羟基发生反应或者形成分子间氢键,从而提高复合体系中填充相与PLA基体之间的界面黏合力;添加适量的接枝改性剂到木纤维/PLA复合材料中,能够使得复合材料中的两相达到真正的偶联作用,最终提高木纤维/PLA复合材料的性能。