玄武岩/翅子草混杂纤维增强聚乳酸复合材料的力学和形态表征

摘要整理

本研究采用生态友好型天然纤维替代合成纤维，开发了具有高生物医学应用潜力的新型混杂纤维增强聚合物复合材料。以聚乳酸（PLA）为基体，玄武岩纤维和翅子草纤维为增强体，通过双螺杆挤出机熔融混合制备了三种不同纤维配比的复合材料（PBCQ 1、PBCQ 2和PBCQ 3）。采用拉伸、弯曲、冲击、硬度测试以及傅里叶变换红外光谱（FTIR）、动态力学分析（DMA）等方法，对注塑成型的生物医学复合材料试样进行了力学、物理和热力学性能表征。结果表明，PBCQ 2复合材料具有最大的伸长强度、弯曲强度、剪切强度和邵氏D硬度。PBCQ 1和PBCQ 2复合材料的吸水率相对较低。扫描电子显微镜（SEM）观察显示基体与纤维之间结合紧密。FTIR谱图证实了O–H、C=O和C–H键的分子结构拉伸，表明基体与纤维间存在良好的界面粘结。DMA曲线表明，由于玄武岩纤维含量较低，PBCQ 2复合材料相比PBCQ 1和PBCQ 3具有更高的储能模量和更低的损耗模量，表现出优异的阻尼性能。

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