MAPP相容剂对WF/PLA复合材料性能的影响
聚乳酸(PLA)是一种公认的环境友好高聚物,在包装材料等多领域应用前景良好.但PLA耐高温性差、成本较高制约了其广泛应用,因此,将PLA与可再生的生物质纤维复合制备高性价比的完全环境友好的PLA/生物质纤维复合材料,是有效提高其综合性能,拓宽和提升两种原材料应用价值和领域的重要研究方向之一.本研究将采用高速混合-平压法工艺制备高木纤维(WF)含量的WF/PLA复合材料,进一步降低完全可降解生物质复合材料成本,以期用于汽车内衬部件,替代现有的不可降解塑料及其复合材料制品.PLA系脂肪族聚酯类高聚物,木纤维等生物质纤维材料是由纤维素、半纤维素等组成的富含极性基团的天然材料.PLA与生物质纤维结构的差异使其界面性能仍需改善.本研究选择Umex-CA60(简写为CA60)、M300和PMA-H1100P(简写为H1100P)三种规模生产的马来酸接枝聚丙烯(MAPP)相容剂,研究其对高WF含量的WF/PLA复合材料性能的影响,为环境友好的WF/PLA生物质复合材料的开发与应用提供依据.本研究采用高速混合法制备了添加不同MAPP相容剂木纤维/聚乳酸(WF/PLA)复合材料,复合材料中木塑比为70/30,制备的复合材料采用平压法制备成复合板材.通过测定不同配方复合材料的弯曲强度、弯曲模量、热性能及PLA分子量,考察了不同MAPP相容剂对WF/PLA复合材料性能的影响.研究结果表明:在3种MAPP相容剂中,CA60使得复合材料制备过程中PLA分子降解严重,复合材料中PLA的Mn和Mw都低于未添加相容剂的WF/PLA002复合材料;添加M300和H1100P相容剂,可明显抑制复合材料制备过程中PLA降解,提高复合材料中PLA相的分子量,有利于得到高性能WF/PLA复合材料.在3种MAPP相容剂中,低分子量的CA60可提高WF/PLA复合材料力学强度,但使WF/PLA复合材料的耐水性明显降低;由MAPP和PP共混制成的M300相容剂可以较大幅度地提高WF/PLA复合材料的弯曲强度和弹性模量,并可明显改善复合材料的耐水性;由全部MAPP制成的H1100P相容剂,不能提高WF/PLA复合材料的弯曲强度和弹性模量,但是可以改善WF/PLA复合材料耐水性.由MAPP和PP共混制成的M300相容剂可以全面改善WF/PLA复合材料性能.
马来酸酐接枝聚丙烯 聚乳酸 木纤维 分子量 复合材料
郭文静 鲍甫成 王正
中国林业科学研究院木材工业研究所,北京,100091
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2010-07-01(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)