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MCC/PHBV复合材料结晶形态及动力学研究

作　者: 郭瑞鹏
导　师: 李倩
学　校: 郑州大学
专　业: 材料加工工程
关键词: PHBV 微晶纤维素 环带球晶 非等温结晶
分类号: TB33
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


聚β-羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV是一种细菌共聚酯,本文通过密炼机混炼的方法制得了微晶纤维素MCC/PHBV复合材料,并采用偏光显微镜和差示扫描量热仪、动态热机械性能分析仪、广角X射线衍射等仪器,对MCC/PHBV复合材料的结晶性能进行了分析和表征,结果表明：MCC加入PHBV材料后,在等温结晶过程中,PHBV材料晶核密度随MCC百分比含量的增加而逐步增大,但球晶的生长速度却没有减小,结晶时间相应缩短；与纯PHBV材料相比,MCC/PHBV晶粒得到明显的细化。对于相同百分比含量的MCC/PHBV, MCC经硅烷偶联剂处理后,与未处理的相比,其形成品核密度等未见明显差异。结晶动力学分析表明,复合材料的结晶动力学参数ZC.值随MCC百分比含量的增加呈增大趋势,说明MCC的加入,增大了材料的结晶速率；随MCC含量的增加,其n值呈下降趋势,说明MCC起到了异相成核剂的作用。DSC升温曲线分析表明,随着MCC百分比含量的增加,MCC/PHBV复合材料在降温过程中形成的结晶逐渐增多,且完善程度逐步增加。DMA结果表明,添加了MCC后,随着MCC百分比含量的增加,复合材料储能模量逐步增加,说明MCC的加入,增加了PHBV材料的刚性。广角X射线分析表明,添加了MCC后,并没有新的晶型产生,MCC/PHBV复合材料的结晶为P-(3HB)类型的结晶。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-9
1 绪论  9-16
  1.1 生物聚酯  9-12
    1.1.1 聚羟基脂肪酸酯PHAs  9-12
      1.1.1.1 聚β-羟基丁酸酯(PHB)  10-11
      1.1.1.2 聚β-羟基丁酸戊酸共聚酯(PHBV)  11-12
  1.2 天然纤维改性高聚物进展  12-14
    1.2.1 天然纤维  12-13
    1.2.2 天然纤维改性材料的研究现状  13-14
  1.3 PHBV材料改性进展  14-15
  1.4 本课题主要工作  15-16
2 MCC/PHBV复合材料的结晶形态研究  16-28
  2.1 MCC/PHBV复合材料的制备  16-17
    2.1.1 试剂原料及仪器  16
    2.1.2 MCC的表面处理  16-17
    2.1.3 MCC/PHBV的共混制备  17
  2.2 MCC/PHBV复合材料结晶形态观察  17-27
    2.2.1 实验仪器  17
    2.2.2 实验过程  17-18
    2.2.3 结果及讨论  18-27
  2.3 本章小结  27-28
3 MCC/PHBV复合材料的非等温结晶动力学研究  28-42
  3.1 实验部分  28-29
    3.1.1 原料及仪器  28
    3.1.2 实验过程  28-29
  3.2 结果分析及讨论  29-38
    3.2.1 未经硅烷偶联剂处理MCC/PHBV的非等温结晶动力学分析  29-34
    3.2.2 硅烷偶联剂处理MCC/PHBV的非等温结晶动力学分析  34-38
  3.3 MCC/PHBV复合材料的结晶特性  38-40
  3.4 本章小结  40-42
4 MCC/PHBV复合材料的热性能和动态热机械性能分析  42-51
  4.1 实验仪器  42
  4.2 实验过程  42-43
    4.2.1 DSC实验  42-43
    4.2.2 DMA拉伸试样的制备  43
    4.2.3 动态热机械性能的测试  43
  4.3 结果与讨论  43-50
    4.3.1 DSC实验结果与讨论  43-48
    4.3.2 DMA试验结果及讨论  48-50
  4.4 本章小结  50-51
    4.4.1 DSC实验结论  50
    4.4.2 DMA试验结论  50-51
5 MCC/PHBV复合材料的晶型分析  51-55
  5.1 实验仪器  51
  5.2 实验过程  51
  5.3 结果及讨论  51-54
  5.4 本章小结  54-55
6 总结与展望  55-57
  6.1 总结  55-56
  6.2 展望  56-57
参考文献  57-61
致谢  61

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 复合材料
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