劍麻纖維-明膠復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、本文采用明膠作為聚合物基體,采用物理和化學(xué)改性方法提高明膠的性能；預(yù)處理對(duì)天然劍麻纖維進(jìn)行了處理,運(yùn)用酸法和酶法拆分出微米級(jí)劍麻纖維、亞微米級(jí)纖維作為明膠增強(qiáng)體,制備了一種新型的綠色可降解的生物復(fù)合材料,研究了復(fù)合材料的力學(xué)性能、吸濕性能和降解性。
　　 在物理改性明膠方面,采用甘油和不同分子量聚乙二醇(PEG)作為明膠增塑劑。與甘油增塑明膠膜相比,PEG類增塑劑增塑明膠膜有較低的溶出率和較高的拉伸強(qiáng)度?；瘜W(xué)改性方面,研究了采用

2、戊二醛(GTA)和雙醛淀粉(DAS)作為交聯(lián)劑交聯(lián)明膠,發(fā)現(xiàn)DAS交聯(lián)明膠膜對(duì)比GTA交聯(lián)明膠膜有著較低的溶脹比。當(dāng)GTA用量為1.5％時(shí),明膠膜有著較高的拉伸強(qiáng)度；當(dāng)DAS用量為7.4％時(shí),明膠的拉伸強(qiáng)度最大。
　　 通過(guò)對(duì)纖維預(yù)處理?xiàng)l件的對(duì)比研究,發(fā)現(xiàn)二甲基亞砜為劍麻纖維表面蠟質(zhì)去除的較為理想溶劑,經(jīng)過(guò)二甲基亞砜在80℃下處理6h的劍麻纖維表面蠟質(zhì)去除較為徹底,處理后的劍麻纖維與基體結(jié)合較好,更好地提高纖維的增強(qiáng)效果。利用較

3、低濃度硫酸或較短時(shí)間處理劍麻纖維易得到具有較高長(zhǎng)徑比的劍麻微纖；較高濃度或較長(zhǎng)時(shí)間處理的劍麻纖維易得到粉末狀的劍麻纖維。酶解得到粉末狀的劍麻微纖維。
　　 本文系統(tǒng)地研究了纖維含量和纖維形態(tài)對(duì)復(fù)合材料吸濕性能、力學(xué)性能和降解性能的影響。纖維的加入提高了改性明膠的拉伸強(qiáng)度,復(fù)合材料的斷裂伸長(zhǎng)率均呈下降趨勢(shì)。隨著纖維含量增加,復(fù)合材料的平衡吸濕量和水分?jǐn)U散系數(shù)均呈現(xiàn)不同程度降低的趨勢(shì)。Lagergren一級(jí)速率模型與二級(jí)速率模型能夠