MCC/PHBV复合材料结晶形态及动力学研究

论文摘要

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。

论文目录

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