4HB共混纤维的制备、表征及生物降解性能研究.pdf

目录 目录 目录 i 摘 要I Abstract III 第一章 绪论 1 1.1 生物可降解高分子材料概况. 1 1.1.1 生物可降解高分子材料发展背景1 1.1.2 生物可降解高分子定义与分类 2 1.1.3 生物可降解高分子的应用3 1.2 PHA 类 生物可降解高分子材料 4 1.2.1 PHA 和 P3/4HB 结构与性能4 1.2.2 生物降解性能. 6 1.2.3 聚羟基丁酸酯类(PHA )类 生物可降解纤维及生产工艺. 6 1.2.4 聚羟基丁酸酯类(PHA )类 生物可降解纤维研究进展6 1.3 聚乳酸(PLA )生 物可降解高分子材料8 1.3.1 聚乳酸结构与性能8 1.3.2 聚乳酸纤维9 1.3.3 聚乳酸纤维生产工艺10 1.3.4 聚乳酸纤维研究进展10 1.3.5 聚乳酸纤维改性研究11 1.3.6 聚乳酸纤维生物降解性能 13 1.3.7 聚乳酸纤维应用前景13 [70] 1.3.8 树脂增强材料方面. 14 1.4 本课题意义和创新点15 第二章 材料及实验方法16 2.1 引言 16 2.2 共混纤维制备的材料与工艺方法 16 2.2.1 实验材料. 16 2.2.2 实验仪器. 16 i 目录 2.2.3 实验步骤与工艺. 17 2.3 工艺参数对共混纤维性能影响. 17 2.3.1 等温时间对 PLA/P3HB-co-20%-4HB (80:20 )共混纤维性能影响19 2.3.2 水浴温度对 PLA/P3HB-co-20%-4HB (80:20 )共混纤维影响. 21 2.3.3 拉伸倍数对 PLA/P3HB-co-20%-4HB (80:20 )共混纤维的性能影响. 22 2.3.4 定型退火时间对 PLA/P3HB-co-20%-4HB (80:20 )共混纤维影响23 2.4 本章小结. 24 2.5 纺丝成形工艺路线设计. 25 第三章 PLA/P 3HB-co-20%4HB 共混纤维组分优化及性能研究. 27 3.1 PLA/P3/4HB 共混 纤维纺制与代号. 27 3.2 共混纤维性能测定 27 3.2.1 PLA/P3/4HB 共混纤维拉伸倍数测试 27 3.2.2 PLA/P3/4HB 共混纤维力学性能测试 28 3.2.3 示差扫描热法(DSC )分析 共混纤维热力学性质28 3.2.4 热失重分析仪(TGA )测定 共混纤维热稳定性28 3.2.5 粉末 X- 射线衍射仪(XRD ) 测定共混纤维结晶度和晶型 29 3.2.6 缩水率测试 29 3.2.7 扫描电子显微镜(SEM )观察共混纤维形貌 29 3.3 结果与讨论 30 3.3.1 PLA/P 3HB-co-20%-4HB 混合纤维物理性能研究30 3.3.2 PLA/P 3HB-co-20%-4HB 共混纤维热学性质研究31 3.3.3 PLA/P3/4HB 共混纤维 XRD 分析 38 3.3.4 PLA/P3/4HB 共混纤维热稳定性 研究 40 3.3.5 PLA/P3/4HB 共混纤维缩水率研究. 42 3.3.6 PLA/P3/4HB 共混纤维 SEM 分析 43 3.4 本章小结. 44 第四章 室温二次拉伸对 PLA/P3/4HB 共混 纤维热学和力学性能影响. 46 4.1 PLA/P3/4HB 共混 纤维制备. 46 4.2 共混纤维性能测定 46 ii 目录 4.3 结果与讨论 46 4.3.1 室温二次拉伸 PLA/P 3HB-co-20%-4HB混合纤维机械性能. 46 4.3.2 室温二次拉伸 PLA/P 3HB-co-20%-4HB混合纤维的热学性质研究47 4.3.3 PLA/P3/4HB 共混纤维的热稳定性 研究50 4.3 本章小结: 51 第五章 PLA/P3/4HB 共混纤维降解行为研究 52 5.1 实验 52 5.1.1 实验材料及方法. 52 5.1.2 电子天平分析体外降解质量变化 53 5.1.3 万能拉力机分析纤维强度变化情况53 5.1.4 体外降解过程中 PLA40 共混纤 维结晶度的变化 53 5.1.5 扫描电子显微镜(SEM )分析纤维表面形貌 53 5.2 结果与讨论 54 5.2.1 体外降解时间对 PLA/P3HB-co-20%-4HB 共混纤维物理性能的影响 54 5.2.3 体外降解时间对 PLA40 共混纤维的结晶度的变化 56 5.2.4 体外降解过程中 PLA80 和 PLA40 纤维形态的变化. 58 5.3 本章小结. 60 第六章 结束语 62 参考文献. 6