玻璃纤维增强聚乳酸复合材料的增韧改性研究

聚乳酸的增韧改性研究张凤亮高材130140007燕京理工学院 065201*课题分析课题概述：聚乳酸（PLA）作为一种非石油基可生物降解高分子材料，一直是材料科学领域中研究的重大主题。

PLA是一种可生物降解的热塑性线性脂肪族类聚酯，是由可再生原料制备得到的，它具有很多石油基塑料没有的优异性能。

它具有较高的力学性能、热塑性、加工性能、生物相容性和降解性。

土壤埋没实验证明，PLA 制品在土壤中能够稳定降解，几年后完全消失；根据ISO14855标准，在堆肥喜氧氛围中，PLA在45天内能够达到80%以上降解。

因此，PLA作为可再生、可降解塑料，在日用品和食品包装、垃圾袋、地膜、一次性餐具及生物医药等领域具有广泛应用。

但因其存在冲击强度和热变形温度低，气体阻隔性差等缺陷，其应用范围受到限制，而如何成功对PLA进行增韧改性也成为了科研工作者的任务之一。

课题分类：有机化学聚合物加工工程塑料助剂与配方设计技术信息检索范围：（1）时间范围：最早对聚乳酸的报道是20世纪30年代著名的化学家Carothers，而后1944年在Hovey、Hodgins及Begji研究的基础上，Filachiene 对聚乳酸的聚合方法做了系统的研究。

在而后至今发展的几十年中，科研工作者不断完善聚乳酸的增韧改性方法。

（2）地域范围：以中国为主，英系国家为辅（主要在英语文献检索中实现）（3）语言范围：中文英文检索类型：数据型文献型检索内容：电子文献根据所给课题检索得到的信息如下所示：收稿日期：2016年6月25日作者简介：张凤亮，燕京理工学院在校生*摘要：为了克服聚乳酸的局限性，我们需要提高他的韧性来降低不必要的花费，并使其在各种各样的应用中发挥作用。

大量研究表明，主要是在可再生资源和聚合物共混物领域。

更好的相分散混合材料之间可以通过反应的两个部分组成或由嵌段共聚物增溶剂的掺入混合，最后显示高度增强的性能。

本文综述了近年来共混改性聚乳酸的不同增韧工艺的研究进展，并详细认识了可降解或可再生聚合物对聚乳酸的增韧改性。

---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 聚乳酸增强增韧研究+文献综述摘要本论文以聚乳酸（PLA），聚乙二醇（PEG），纳米氧化镁（MgO），纳米二氧化钛（TiO2）为原料，通过熔融共混，模压成型法制备了PLA/PEG/接枝改性纳米填料复合材料，分别采用傅里叶红外光谱，万能试验机，接触角测试光学显微镜等对接枝改性纳米填料，PLA/PEG/接枝改性纳米填料复合材料的结构，力学性能，亲水性能进行表征，并对纳米复合材料在浓度为1mol/L的NaOH溶液中的降解性能进行初步研究。

对纳米复合材料进行性能研究，结果表明：g-MgO的加入能增加PLA/PEG500万的拉伸强度，且当g-MgO的载入比为3wt%时，PLA/PEG500万/g-MgO复合材料拉伸强度最大；g-TiO2的加入能明显增加PLA/PEG500万的强度，且当g-TiO2的载入比为5wt%时，PLA/PEG500万/g-TiO2复合材料拉伸强度最大。

相较于载入TiO2而言，载入MgO的PLA/PEG500万复合材料整体性能较差。

接触角测试结果表明，g-MgO和g-TiO2都明显提高PLA/PEG体1 / 21系的亲水性能。

在NaOH介质中降解结果表明，纳米复合材料在碱性介质中的降解性能良好。

关键词：聚乳酸；聚乙二醇；氧化镁；二氧化钛；降解性能6435AbstractIn this paper, using polylactic acid (PLA), polyethylene glycol (PEG), nanometer magnesium oxide (MgO), nanometer titanium dioxide (TiO2) as raw material, through melt mixing, molding prepared nanometer composites PLA/PEG/ grafting, respectively by means of Fourier transform infrared spectroscopy, universal testing machine, contact angle measurement of optical microscopy on grafting modified nanometer fillers, the mechanical properties of nanometer filler composite PLA/PEG/ grafted with hydrophilic properties, structure, characterization, and the nanometer composite material for preliminary research for the degradation of NaOH solution of 1mol/L concentration in the. Performance study of nanometer composite material, results showed that:---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------grafting modification and the addition of MgO can increase the intensity of PLA/PEG500W, and when the addition amount of modified MgO ratio was 3wt%, the maximum tensile strength of PLA/PEG500W/g-MgO composites; grafting modification and the addition of TiO2 can significantly increase the strength of PLA /PEG500W, and when the graft modification of TiO2 the added mass ratio was 5wt%, the maximum tensile strength of PLA/PEG500W/g-TiO2 composites. Compared to the load TiO2, the overall performance of PLA/PEG500W composite material is poor in MgO. The test results show that the contact angle, graft modification of MgO and TiO2 obviously improve the hydrophilicity of PLA/PEG system. In the medium of NaOH degradation results showed that, nanometer composite material degradation in alkaline medium good.2.3.2三元复合材料的制备及性能研究113 / 212.4试样制备工序112.4.1无机填料X的偶联剂制备112.4.2接枝改性过的纳米无机填料与PLA熔融共混制备112.4.3聚乳酸复合材料样条的制备112.5聚乳酸复合材料的性能测试122.5.1偶联剂KH550改性无机填料红外光谱（FTIR）测试122.5.2聚乳酸复合材料样条的拉伸性能测试122.5.3接触角测定132.5.4断面形貌观察132.5.5降解性能测试13---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 3结果与讨论143.1偶联剂KH550改性无机填料红外光谱（FTIR）143.1.1偶联剂KH550改性纳米MgO红外光谱143.1.2偶联剂KH550改性纳米TiO2红外光谱153.2PLA/PEG拉伸性能表征153.2.1PLA/PEG6000拉伸性能153.2.2PLA/PEG2万拉伸性能163.2.3PLA/PEG30万拉伸性能173.2.4PLA/PEG500万拉伸性能183.3PLA/PEG500万/g-MgO性能表征205 / 213.3.1PLA/PEG500万/g-MgO拉伸性能203.3.2PLA/PEG500万/g-MgO亲水性能213.3.3PLA/PEG500万/g-MgO降解性能223.4PLA/PEG500万/g-TiO2性能表征23近年来,可降解聚乳酸内骨固定材料越来越受到关注[6,7]。

聚乳酸材料制备及性能研究在人工合成可降解高分子材料中，聚乳酸是近年来最受研究者们关注的一种。

它是一种生物可降解的热塑性脂肪族聚酯，是一种无毒、无刺激性，具有良好生物相容性、强度高、可塑性加工成型的生物降解高分子材料。

合成聚乳酸的原料可以通过发酵玉米等粮食作物获得，因此它的合成是一个低能耗的过程。

废弃的聚乳酸可以自行降解成二氧化碳和水，而且降解产物经光合作用后可再形成淀粉等物质，可以再次成为合成聚乳酸的原料，从而实现碳循环[3]。

因此，聚乳酸是一种完全具备可持续发展特性的高分子材料，在生物可降解高分子材料中占有重要地位。

迄今为止，学者们对聚乳酸的合成、性质、改性等方面进行了深入的研究。

2.1聚乳酸的合成聚乳酸以微生物发酵产物-乳酸为单体进行化学合成的，由于乳酸是手性分子，所以有两种立体结构。

聚乳酸的合成方法有两种；一种是通过乳酸直接缩合；另一种是先将乳酸单体脱水环化合成丙交酯，然后丙交酯开环聚合得到聚乳酸[4]。

2.1.1直接缩合[4]直接合成法采用高效脱水剂和催化剂使乳酸低聚物分子间脱水缩合成聚乳酸，是直接合成过程，但是缩聚反应是可逆反应，很难保证反应正向进行，因此不易得到高分子量的聚乳酸。

但是工艺简单，与开环聚合物相比具有成本优势。

因此目前仍然有大量围绕直接合成法生产工艺的研究工作，而研究重点集中在高效催化剂的开发和催化工艺的优化上。

目前通过直接聚合法已经可以制备具有较高分子量的聚乳酸，但与开环聚合相比，得到的聚乳酸分子量仍然偏低，而且分子量和分子量分布控制较难。

2.1.2丙交酯开环缩合[4]丙交酯的开环聚合是迄今为止研究较多的一种聚乳酸合成方法。

这种聚合方法很容易实现，并且制得的聚乳酸分子量很大。

根据其所用的催化剂不同，有阳离子开环聚合、阴离子开环聚合和配位聚合三种形式。

（1）阳离子开环聚合只有在少数极强或是碳鎓离子供体时才能够引发，并且阳离子开环聚合多为本体聚合体系，反应温度高，引发剂用量大，因此这种聚合方法吸引力不高；（2）阴离子开环聚合的引发剂主要为碱金属化合物。

玻璃纤维增强塑料复合材料的制备与性能研究玻璃纤维增强塑料复合材料（Glass Fiber Reinforced Plastics, GFRP）是一种重要的复合材料，它将玻璃纤维的高强度、高模量与塑料的耐腐蚀性、可加工性等优点相结合，广泛应用于航空、航天、汽车、建筑、体育器材等领域。

本研究主要探讨了GFRP的制备方法及其性能。

1. GFRP的制备方法GFRP的制备主要包括塑料基体的选择、玻璃纤维的准备、以及复合材料的成型工艺。

1.1 塑料基体的选择塑料基体是GFRP的重要组成部分，其性能直接影响复合材料的整体性能。

常用的塑料基体有聚酯、环氧树脂、聚丙烯等。

本研究选用聚酯作为塑料基体，因其具有良好的粘结性能、加工性能和足够的力学性能。

1.2 玻璃纤维的准备玻璃纤维是GFRP的另一个重要组成部分，其性能对复合材料的性能有重要影响。

玻璃纤维的制备主要包括选择合适的玻璃原料、熔融、拉伸成型等步骤。

本研究选用无碱玻璃纤维，因其具有较高的强度和模量。

1.3 复合材料的成型工艺复合材料的成型工艺对其性能有重要影响。

本研究采用真空灌注成型工艺，该工艺能够保证复合材料内部无气泡，且能够获得较高的纤维体积含量。

2. GFRP的性能研究GFRP的性能包括力学性能、热性能、耐腐蚀性能等。

2.1 力学性能GFRP的力学性能是其最重要的性能之一。

本研究主要测试了GFRP的抗拉强度、抗压强度、弯曲强度和冲击韧性等。

实验结果表明，GFRP具有较高的抗拉强度和抗压强度，但其冲击韧性相对较低。

2.2 热性能GFRP的热性能包括玻璃化转变温度、热导率等。

本研究通过热分析仪测试了GFRP的玻璃化转变温度，结果表明GFRP具有较高的玻璃化转变温度。

同时，通过热导率测试仪测试了GFRP的热导率，结果表明GFRP的热导率较低。

2.3 耐腐蚀性能GFRP的耐腐蚀性能是其在某些领域应用的关键。

本研究通过盐雾腐蚀试验测试了GFRP的耐腐蚀性能，结果表明GFRP具有较好的耐腐蚀性能。

玻璃纤维增强复合材料制备及其性能研究随着科技的快速发展，新材料的应用领域不断拓展，其中玻璃纤维增强复合材料是一种应用广泛的新型材料，它具有轻质、高强度、耐腐蚀、绝缘等特点，被广泛应用于航空、汽车、建筑、电子等领域。

本文将探讨玻璃纤维增强复合材料的制备及其性能研究。

一、玻璃纤维增强复合材料的制备玻璃纤维增强复合材料主要由纤维、基体和界面剂三部分组成。

其中玻璃纤维是制备该材料的核心材料，其制备需经历筛选、拉伸、整理等多道工序，以保障纤维的高强度和一致性。

基体部分常采用热固性树脂，如环氧树脂、酚醛树脂等，这些树脂具有良好的耐热、耐腐蚀性能，可通过模压、注塑、涂覆等方法制备而成。

界面剂则是用于增强纤维与基体间的粘结力，以提升复合材料的机械和物理性能。

二、玻璃纤维增强复合材料的性能研究1. 机械性能玻璃纤维增强复合材料具有轻质高强的特点，其最大强度可达到1500MPa以上，具有很好的抗拉强度、弯曲强度和碎裂韧性。

这主要归功于玻璃纤维的高强度和树脂基体的高黏度。

2. 耐热性能选择合适的树脂基体是保障复合材料耐高温的关键。

一般而言，环氧树脂、酚醛树脂等具有耐高温性能，可用于高温环境下的使用。

3. 耐腐蚀性能玻璃纤维增强复合材料的基体通常具有良好的耐腐蚀性能，这是因为树脂基体具有低渗透性、耐酸碱的性质。

此外，界面剂的选用也会显著影响复合材料的耐腐蚀性能。

4. 绝缘性能由于玻璃纤维增强复合材料具有低介电常数和低介质损耗的特点，所以被广泛应用于电子电器领域。

结论玻璃纤维增强复合材料是一种性能优异的新型材料，其制备和性能研究已成为当前材料科学研究的热点。

未来，随着新材料应用领域不断扩大，玻璃纤维增强复合材料将会在更广泛的领域发挥巨大作用。

聚乳酸增韧改性研究进展作者：雷雨潼汤国权徐凯伦来源：《科学导报·学术》2020年第51期【摘;要】随着人们对环境保护、节约能源的认识，生物可降解聚合物—聚乳酸逐渐成为研究的对象。

聚乳酸具有很大的脆性，这一点严重限制了其广泛应用。

本文重点论述了目前聚乳酸主要的增韧方法，包括添加增塑剂、共聚改性、共混改性。

【关键词】聚乳酸;增韧改性;生物可降解聚合物传统石油基塑料由于共价键结合难以降解而导致“白色污染”。

随着人们对环保和可持续发展理念的认识，生物可降解材料逐渐受到重视。

聚乳酸（PLA）由于原料来源于植物，并且具有完全生物降解性而被广泛研究。

PLA是乳酸或丙交酯缩合而成的脂肪族聚酯。

PLA在包装材料和生物医用工程中应用广泛。

但聚乳酸是脆性材料，断裂伸长率极低，这个缺陷限制了PLA更广泛的发展。

目前，PLA的增韧研究方法较多，下面介绍几种效果较好的方。

1.添加增塑剂增塑剂是具有高沸点和低挥发性的物质，按分子量大小分为单体型和聚合型。

单体型增塑剂有：甘油、二羟甲基丙二酸酯、柠檬酸盐、葡萄糖单酯、山梨糖醇等。

聚合型增塑剂有：聚乙二醇（PEG）、聚（3-羟基丁酸酯）（P3HB）、聚丙二醇（PPG）、聚二乙烯己二酸酯（PDA）等[1]。

PLA的增塑剂要与PLA具有很好的相容性，而相容性与增塑剂的分子量有关。

增塑剂可以与PLA的非晶区相容，以此增加PLA分子链段的活动能力，降低玻璃化温度和结晶度，最终达到增韧的目的。

而增塑剂的用量也影响了PLA的力学性能。

PLA的韧性随着增塑剂含量的增加而增大，而超量的增塑剂会导致其与PLA相分离[2]。

2. 共聚增韧共聚增韧主要通过乳酸与其他单体开环共聚改变PLA分子链序列或组成，进而改善其柔韧性。

共聚又分为无规共聚、嵌段共聚、接枝共聚和交联共聚。

最常见的共聚体系是聚ε-己内酯（PCL）/PLA体系。

其ε-CL和L-LA的比例是共聚体的机械性能和热性能最大的影响因素。

聚乳酸的扩链及其改性的研究聚乳酸是一种可生物降解的聚合物，具有广泛的应用领域。

然而，由于其刚性结构和低韧性，聚乳酸的应用受到了一定的限制。

为了改善聚乳酸的性能，研究人员开展了扩链和改性的研究工作。

扩链是通过引入外部功能基团，调节聚乳酸的结构和性能。

其中，一种常用的扩链方法是加入共聚单体。

共聚单体可以提高聚乳酸的极限拉伸强度和韧性，改善其耐热性和刚性。

例如，通过掺杂苯乙烯等共聚单体，在聚乳酸中形成互穿网络结构，提高了其力学性能。

此外，还可以通过掺杂聚醚、聚酯等共聚单体来改善聚乳酸的热稳定性。

此外，聚乳酸的改性也被广泛研究。

一种常用的改性方法是加入纳米填料。

纳米填料可以通过增加界面相互作用来提高聚乳酸的力学性能和热稳定性。

常用的纳米填料包括纳米氧化物、纳米碳酸钙、纳米纤维素等。

例如，通过引入纳米纤维素，可以增加聚乳酸的拉伸强度和弹性模量，改善其热稳定性和降解速率。

此外，改性的方法还包括共混和交联。

共混是将其他可溶性高分子与聚乳酸混合，以改善聚乳酸的物理性能。

例如，将聚乳酸与聚乳酸共混，可以增加其弯曲模量和硬度，提高其热稳定性。

交联是通过引入交联剂将聚乳酸交联成三维网络结构，以提高其力学性能和热稳定性。

交联剂常用的有聚酸酐、环氧树脂等。

除了扩链和改性，研究人员还通过调控聚乳酸的晶型结构，改善其性能。

聚乳酸有两种晶型：α和β。

其中，α相具有较好的可生物降解性和生物相容性，但韧性较差；β相则具有较好的力学性能，但可生物降解性差。

通过控制结晶条件和溶剂种类，可以调控聚乳酸的晶型结构。

此外，还可以通过分子取向、拉伸等方法来改变聚乳酸的结晶行为。

综上所述，通过扩链和改性，可以显著改善聚乳酸的性能，拓宽其应用领域。

未来的研究还可以进一步探索扩链和改性的新方法，提高聚乳酸的性能和应用前景总之，通过加入纳米填料、共混和交联以及调控聚乳酸的晶型结构，可以显著改善聚乳酸的力学性能、热稳定性和降解速率。

这些改性方法为聚乳酸的广泛应用提供了新的可能性。

增强增韧聚乳酸研究的开题报告一、研究背景及意义聚乳酸是一种生物医用材料，具有良好的生物相容性和可降解性，经过多年的发展和应用已在医疗、骨修复和环境保护等各个领域有了广泛应用。

然而，聚乳酸的弱韧性和易碎性限制了其应用范围。

因此，近年来研究者开始对聚乳酸进行增强增韧研究，以提高其力学性能和耐久性，拓展其应用领域。

目前，聚乳酸增强增韧技术主要包括添加增强剂、采用纳米技术、改性化学结构等方法。

二、研究内容与方案本研究的目的是通过添加增强剂，改进聚乳酸的力学性能和耐久性。

具体研究内容包括以下方面：1. 确定最佳增强剂种类和用量。

针对几种不同类型的增强剂，采用拉伸、弯曲等常规力学性能测试方法，研究其对聚乳酸机械性能和耐久性的影响。

通过试验和分析，确定最佳增强剂种类和用量。

2. 分析增强剂对聚乳酸分子结构和热稳定性的影响。

采用红外光谱仪、热重分析仪等分析仪器对聚乳酸进行分析。

检测聚乳酸的分子结构和热稳定性的变化，并探究增强剂的加入对聚乳酸的影响。

3. 评估增强聚乳酸的应用价值。

通过对增强聚乳酸样品进行机械性能测试、降解性能测试和临床应用测试等多方面的评估，以验证新材料的力学性能和生物相容性。

三、研究意义和预期成果本研究旨在提高聚乳酸的机械性能和生物稳定性，从而拓展其应用范围。

其预期成果包括：1. 确定一种有效的增强剂，提高聚乳酸的机械性能和生物稳定性。

2. 研究聚乳酸分子结构和热稳定性的变化，为后续研究提供理论基础。

3. 提供一种新型生物医用材料，拓展聚乳酸在医疗及环境领域的应用。

通过这些研究结果，为聚乳酸的应用提供更具实践意义的解决方法，从而推进聚乳酸在各领域的广泛应用和更换解决方案。

玻璃纤维增强PVC复合材料研究进展在制备方法方面，玻璃纤维增强PVC复合材料的制备方法主要包括热压成型、挤出成型和注塑成型等。

热压成型是一种常见的制备方法，其步骤包括将预先加热的PVC粉末与玻璃纤维编织物堆叠在一起，然后通过热压机将其加热并压制成型。

挤出成型是另一种常见的制备方法，其步骤包括将PVC粉末和玻璃纤维编织物通过挤出机挤出成型。

注塑成型是一种较为简单的制备方法，其步骤包括将预先加热的PVC粉末与玻璃纤维编织物混合，并通过注塑机将其注入模具中进行成型。

在性能优化方面，研究人员通过改变PVC和玻璃纤维的配比、添加增稠剂和增效剂等方法来改善玻璃纤维增强PVC复合材料的性能。

如在制备过程中适当调整PVC与玻璃纤维的配比，可以获得更好的强度和刚度。

添加增稠剂可以改善复合材料的流动性，提高注塑成型的性能。

添加增效剂可以提高复合材料的耐热性和耐候性。

玻璃纤维增强PVC复合材料的应用前景非常广泛。

在工业领域，它可以用于制造各种耐磨、耐腐蚀的管道和储罐等。

在建筑领域，它可以用于制造隔热、防火的墙板和屋顶材料等。

在汽车领域，它可以用于制造汽车内饰件、车身部件和底盘结构等。

此外，玻璃纤维增强PVC复合材料还可以应用于电子器件、船舶、航空航天等领域。

综上所述，玻璃纤维增强PVC复合材料在制备方法、性能优化和应用前景方面都有着丰富的研究进展。

随着研究的深入，相信玻璃纤维增强PVC复合材料将在更多领域得到广泛应用。