木質(zhì)素-聚己內(nèi)酯降解塑料的制備及性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著化石燃料的日益枯竭和白色污染問題的日益突出,可降解、可再生的環(huán)保材料越來越受到人們的關(guān)注。木質(zhì)素是一種可生物降解、無毒、可再生的芳香類高聚物,是自然界中儲量僅次于纖維素的第二大天然高分子材料。它廣泛存在于植物的木質(zhì)組織之中,大量產(chǎn)自于制漿與造紙、生物乙醇生產(chǎn)等工業(yè),雖然產(chǎn)量大,但利用率低。因此,充分利用這種天然高分子,具有重要意義。鑒于其多羥基和芳香剛性結(jié)構(gòu),不利于單獨加工成形,考慮將其與柔性高聚物進行共混改性。聚己內(nèi)酯是一種線形聚

2、酯合成高分子,其分子鏈具有良好的柔順性,又因其分子結(jié)構(gòu)而具有生物可降解性,但其價格卻較昂貴,且剛性低。因此,本論文將工業(yè)大量出產(chǎn)的木質(zhì)素磺酸鈉和聚己內(nèi)酯進行熔融共混并研究復合材料的性能。
  木質(zhì)素磺酸與聚己內(nèi)酯共混得到木質(zhì)素磺酸( LS)/聚己內(nèi)酯( PCL)復合材料,經(jīng)過全反射紅外分析、差示掃描量熱分析等表征發(fā)現(xiàn)木質(zhì)素磺酸分子和聚己內(nèi)酯分子之間存在相互作用,這對兩者的性能有很大的影響。形貌分析發(fā)現(xiàn)聚己內(nèi)酯基體中木質(zhì)素磺酸含量達

3、到50 wt%以后,團聚明顯且有脫出顆粒。機械性能測試的結(jié)構(gòu)表明,拉伸強度( tensile strength)、斷裂伸長率(elongation at break)和沖擊強度(impact strength)隨木質(zhì)素磺酸含量增加而降低,但楊氏模量(Young’s modulus)則顯著增加(當木質(zhì)素含量達到50 wt%,是純聚己內(nèi)酯的3倍多),這與木質(zhì)素磺酸本身的剛性結(jié)構(gòu)和兩者之間的較弱相互作用直接相關(guān)。
  將木質(zhì)素磺酸鈉與馬

4、來酸酐在堿性水溶液中進行酯化改性,得到馬來酰化木質(zhì)素磺酸( MLS),對其進行結(jié)構(gòu)和熱性能的研究和表征。并將其與聚己內(nèi)酯在與木質(zhì)素磺酸/聚己內(nèi)酯復合材料相同條件下共混,得到馬來酰化木質(zhì)素磺酸/聚己內(nèi)酯復合材料。經(jīng)過表征發(fā)現(xiàn),馬來?;举|(zhì)素磺酸和聚己內(nèi)酯之間的相互作用更加強烈,馬來酰化木質(zhì)素顆粒在聚己內(nèi)酯基體中分散更加均勻,其機械強度與木質(zhì)素磺酸/聚己內(nèi)酯復合材料相比,明顯提高,尤其是拉伸強度。當木質(zhì)素含量達到50 wt%時, MLS/P

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