聚乳酸/纤维素/纳米粘土复合材料的形态学、热学和力学性能

摘要整理

本研究重点关注改性纤维素和粘土对聚乳酸（PLA）生物纳米复合材料热学和力学性能的影响。采用硅烷偶联剂对纤维素进行化学改性，以增强其与PLA的相容性。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）和能谱扫描电镜（EDX-SEM）确认改性成功。采用双螺杆挤出机将PLA与不同用量和比例的改性纤维素和粘土复合。通过热重分析（TGA）和差示扫描量热法（DSC）表征生物纳米复合材料的热性能。随着填料用量增加，生物纳米复合材料的玻璃转变温度略有下降，而熔融温度保持不变。填料的类型和用量影响了PLA的结晶行为，粘土对PLA结晶的影响大于改性纤维素和未改性纤维素。含等量粘土和纤维素的复合材料弯曲模量随填料含量增加而提高，但弯曲强度和冲击强度随填料含量增加而逐渐降低。粘土与纤维素的比例变化导致力学性能改变，粘土：纤维素或纤维素：粘土比例较高的复合材料相比1:1比例表现出更好的力学性能。

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