纤维素纳米晶/聚乳酸复合材料的制备与性能

高分子材料科学与工程, 2014, 30(9): 154-158.

纤维素纳米晶/聚乳酸复合材料的制备与性能

罗卫华 ^1, , 王正良 ^2, , 袁彩霞 ^3, , 吴义强 ^4, , 袁光明 ^5,

1.中南林业科技大学材料科学与工程学院,湖南长沙410004

2.中南林业科技大学材料科学与工程学院,湖南长沙410004

3.中南林业科技大学材料科学与工程学院,湖南长沙410004

4.中南林业科技大学材料科学与工程学院,湖南长沙410004

5.中南林业科技大学材料科学与工程学院,湖南长沙410004

基金项目: 国家“十一五”科技支撑计划(2008BADA9B0102) 湖南省教育厅重点项目(13A121) 国家自然科学基金资助项目(31370569)

关键词：纤维素纳米晶 , 聚乳酸 , 复合材料 , 力学性能 , 降解

Preparation and Properties of Cellulose Nanocrystal/Poly(Lactic Acid) Composites

Keywords： cellulose nanocrystal , poly(lactic acid) , composite , mechanical properties , degradation

用酸解法制备了纤维素纳米晶(CNC),然后用醋酸乙烯酯和丙烯酸丁酯通过自由基聚合的方法对CNC进行包覆改性,制得改性纤维素纳米晶(m-CNC),再将m-CNC和聚乳酸(PLA)通过溶液浇注法制备复合材料.利用透射电子显微镜、红外光谱、扫描电子显微镜、广角X射线衍射、力学和降解性能测试研究了m-CNC/PLA复合材料的结构与性能.结果表明,酸解法制备的棒状CNC直径约为5nm～26 nm,长度约为40 nm～380 nm.随着m-CNC含量的增加,m-CNC/PLA复合材料的拉伸强度呈上升趋势,当m-CNC的含量为8％时,m-CNC/PLA复合材料的拉伸强度与纯PLA的相比增加了43.3％.在PLA中加入适量的CNC或m-CNC,PLA的结晶度提高而晶粒尺寸减小.m-CNC的加入减缓了m-CNC/PLA复合材料在模拟体液中的降解速率,但加速了其在土壤中的降解.

参考文献

[1]	J.-M. Raquez;Y. Murena;A.-L Goffin;Y. Habibi;B. Ruelle;F. DeBuyl;P. Dubois .Surface-modification of cellulose nanowhiskers and their use as nanoreinforcers into polylactide: A sustainably-integrated approach[J].Composites science and technology,2012(5):544-549.
[2]	Hossain, K.M.Z.;Ahmed, I.;Parsons, A.J.;Scotchford, C.A.;Walker, G.S.;Thielemans, W.;Rudd, C.D. .Physico-chemical and mechanical properties of nanocomposites prepared using cellulose nanowhiskers and poly(lactic acid)[J].Journal of Materials Science,2012(6):2675-2686.
[3]	N.Ljungberg;J.-Y.Cavaille;L.Heux .Nanocomposites of isotactic polypropylene reinforced with rod-like cellulose whiskers[J].Polymer: The International Journal for the Science and Technology of Polymers,2006(18):6285-6292.
[4]	王能,丁恩勇,程镕时.纳米微晶纤维素表面改性研究[J].高分子学报,2006(08):982-987.
[5]	Anne-Mari Olsson;Lennart Salmen .The association of water to cellulose and hemicellulose in paper examined by FTIR spectroscopy[J].Carbohydrate research,2004(4):813-818.
[6]	Alemdar A;Sain M .Isolation and characterization of nanofibers from agricultural residues - Wheat straw and soy hulls[J].Bioresource Technology: Biomass, Bioenergy, Biowastes, Conversion Technologies, Biotransformations, Production Technologies,2008(6):1664-1671.
[7]	Gajria AM.;Gross RA.;Mccarthy SP.;Dave V. .MISCIBILITY AND BIODEGRADABILITY OF BLENDS OF POLY(LACTIC ACID) AND POLY(VINYL ACETATE)[J].Polymer: The International Journal for the Science and Technology of Polymers,1996(3):437-444.
[8]	The effect of crystallization of PLA on the thermal and mechanical properties of microfibrillated cellulose-reinforced PLA composites[J].Composites science and technology,2009(7/8):1187-1192.
[9]	S.-H. LEE;S. WANG .Biodegradable polymers/bamboo fiber biocomposite with bio-based coupling agent[J].Composites, Part A. Applied science and manufacturing,2006(1):80-91.

上一张下一张

计量

下载量()
访问量()

作者相关

文章评分

您的评分：
1

0%
2

0%
3

0%
4

0%
5

0%

材料期刊网