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《聚乳酸的微孔發(fā)泡及其性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號:____________O61密級:______________公開UDC:____________546單位代碼:______________11646碩士專業(yè)學(xué)位論文論文題目:聚乳酸的微孔發(fā)泡及其性能研究學(xué)號:_________________________1511086357姓名:_________________________王明學(xué)位類別:_________________________專業(yè)碩士專業(yè)名稱:_________________________材料工程學(xué)院:_________________________材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院指導(dǎo)
2、教師:_________________________李星教授包錦標(biāo)副教授協(xié)作導(dǎo)師:_________________________周武舜工程師論文提交日期:2018年6月25日AThesisSubmittedtoNingboUniversityfortheMaster’sDegreeStudyonCellMorphologyandPropertiesofMicrocellularPolylacticAcidCandidate:MingWangSupervisors:XingLiJinbiaoBaoFacultyofMaterialsScienceandChe
3、micalEngineeringNingboUniversityNingbo315211,ZhejiangP.R.CHINADate:JUNE25th2018聚乳酸的微孔發(fā)泡及其性能研究摘要近年來,隨著國家越來越重視綠色發(fā)展,環(huán)境保護便成了重中之重。在加工技術(shù)層面,超臨界發(fā)泡技術(shù)由于符合綠色環(huán)保等特點受到了人們大量關(guān)注;在高分子材料選擇方面,人們關(guān)注更多的是可降解、合成時所需能耗低、對環(huán)境污染小的聚合物材料。聚乳酸是一種典型高分子可降解材料,基于綠色植物如土豆、玉米中提取制備的,它可以在自然環(huán)境條件下完全降解,并且只生成二氧化碳和水,所以它不會對環(huán)境造成污染,因而
4、受到了更多研究人員的關(guān)注。然而聚乳酸在進行超臨界二氧化碳發(fā)泡工藝過程中,由于其熔體強度低,耐熱性性差,黏度大等缺點,容易出現(xiàn)并泡和泡孔塌陷現(xiàn)象,這些因素的存在使得聚乳酸的發(fā)泡變得困難。為了減小以上不利因素影響,同時制備出具有穩(wěn)定泡孔結(jié)構(gòu),高泡孔密度,高發(fā)泡倍率的PLA發(fā)泡材料,本文通過利用自制的超臨界二氧化碳高壓釜發(fā)泡,合理調(diào)控發(fā)泡溫度,飽和壓力,飽和時間,制備并研究純的聚乳酸和聚乳酸/聚己內(nèi)酯發(fā)泡材料的性能。不同泡孔結(jié)構(gòu)的微孔材料性能不同,為了全面深入研究純聚乳酸發(fā)泡材料的性能,在試驗中,首先通過調(diào)控發(fā)泡工藝(飽和壓力、飽和時間、發(fā)泡溫度)制備具有不同泡孔結(jié)構(gòu)形
5、貌的發(fā)泡材料。在同一足夠長的飽和時間內(nèi),通過調(diào)節(jié)飽和溫度和飽和壓力,制備得到的純PLA泡沫平均泡孔尺寸在2-30μm范圍內(nèi)變化。當(dāng)壓力恒定時,泡孔尺寸和開孔率都隨著發(fā)泡溫度的增加而增大;溫度一定時,增加壓力,泡孔尺寸呈現(xiàn)減小而開孔率具有增大的趨勢。而后采取定量分析法分別分析泡孔尺寸、相對密度、開孔率對發(fā)泡材料的力學(xué)影響。結(jié)果表明,相似密度和開孔率的聚乳酸微孔發(fā)泡材料,平均泡孔尺寸對其拉伸和壓縮性能影響很?。幌嗨瓶讖胶烷_孔率的微孔材料,斷裂強度和斷裂伸長率隨相對密度的增加呈現(xiàn)了增加和減少。壓縮強度和壓縮屈服應(yīng)力均呈現(xiàn)增加趨勢。相似孔徑和密度的發(fā)泡材料,斷裂強度隨著開
6、孔率的增加而增加,斷裂伸長率趨勢不明顯。然而綜合分析了純的聚乳酸發(fā)泡材料其開孔率高,其力學(xué)性能很差,很難達到生物組織工程的應(yīng)用,所以本文還通過聚乳酸/聚己內(nèi)酯共混聚合物發(fā)泡。I分別做了質(zhì)量比為60/40、70/30、80/20,結(jié)果發(fā)現(xiàn)質(zhì)量比為60/40組分的泡沫很難發(fā)泡,雖然開孔率很高,但孔徑太大,發(fā)泡倍率很低,很難工業(yè)應(yīng)用;質(zhì)量比為80/20混合物很難形成開孔結(jié)構(gòu);PLA/PCL(70/30)混合物發(fā)泡的泡沫拉伸強度和純的PLA泡沫差不多,但拉伸斷裂伸長率明顯大的多,壓縮強度隨著飽和溫度的增加而下降。關(guān)鍵詞:聚乳酸,聚己內(nèi)酯,微孔發(fā)泡,泡孔形貌,力學(xué)性能IIS
7、tudyonCellMorphologyandPropertiesofMicrocellularPolylacticAcidAbstractInrecentyears,environmentalprotectionhasbecomeatopprioritywiththecountryputtingmoreemphasisongreendevelopment.Attheprocessingtechnologylevel,thesupercriticalcarbondioxidefoamingtechnologyhasreceivedalotofattentiondu
8、etoth