PBAT-改性纖維素復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、為解決傳統(tǒng)塑料帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，目前主要方法是開(kāi)發(fā)可降解塑料。聚(己二酸丁二醇酯-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)(PBAT)作為一種可降解聚酯，是脂肪族-芳香族聚酯中的一種，兼具脂肪鏈的柔韌性和芳香鏈的剛性。但是PBAT價(jià)格昂貴，且強(qiáng)度不高，從而限制了其廣泛使用。因此，對(duì)PBAT改性以期提高強(qiáng)度并降低成本是目前該領(lǐng)域的關(guān)注重點(diǎn)。
　　本文選用價(jià)格較低、強(qiáng)度較高的纖維素與PBAT共混改性，為增加兩相的相容性和強(qiáng)度，分別對(duì)纖維素進(jìn)行了硅烷化改

2、性和酯化改性，改性后的纖維素再與PBAT溶液共混，制備了 PBAT/硅烷化纖維素(SG)復(fù)合材料和 PBAT/月桂酸酯(LACE）復(fù)合材料兩種體系，揭示了兩種體系中相容性和機(jī)械性能提高的機(jī)制，分別研究了SG種類(lèi)、用量及LACE用量對(duì)復(fù)合材料機(jī)械性能和降解的影響。具體內(nèi)容如下：
　　(1)用十六烷基三甲氧基硅烷改性纖維素，分別按反應(yīng)比1:10、3:10和5:10制備了硅烷化程度不同的三種硅烷化纖維素SG1、SG2和SG3。改性后的S

3、G隨硅烷化程度增大，吸水性降低。采用溶液共混的方法，將SG與PBAT共混得到復(fù)合材料，用 IR、TEM、TGA和 SEM等手段對(duì)其進(jìn)行表征，發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性和相容性良好。力學(xué)性能測(cè)試表明，PBAT/SG2復(fù)合材料的力學(xué)性能最優(yōu)，當(dāng)共混比為15/85時(shí)，其拉伸強(qiáng)度達(dá)到22.0 MPa，比PBAT提高了28.6％，斷裂伸長(zhǎng)率為577.6%。
　　(2)采用均相法合成了酯化取代度為2.3的LACE。采用溶液共混法，制備了不同共混比

4、的PBAT/LACE復(fù)合材料。復(fù)合材料的靜態(tài)力學(xué)性能表明，隨著PBAT/LACE共混比的增大，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度呈先增大后減小的趨勢(shì)，當(dāng)共混比為85/15時(shí)，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大值21.5 MPa，而斷裂伸長(zhǎng)率則隨共混比增加呈下降的趨勢(shì)，最大拉伸強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)率為550.2%。對(duì)復(fù)合材料分別進(jìn)行IR、TEM、TGA、SEM和DMA等測(cè)試，發(fā)現(xiàn)當(dāng)LACE含量小于20%時(shí)，復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性和相容性良好。
　　(3)在不同pH的