聚乳酸剑麻纤维复合材料结晶行为研究硕士论

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMaster·1898358CrystallizationBehaviorResearchofPLA／sisalCompositesBYBeibeiTong，一Supervisor：Prof．YamingWangMaterialProcessingEngineering一SchoolofMaterialScienceandEngineeringMay2010原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究

2、所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：左篇茬日期：砷年妨弘日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手

3、段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：／生瘫蔗日期：功啪年f月叼泪哪4㈣5Ⅲ6㈣4删3舢8iiii■IⅢY摘要摘要本文主要研究了PLA在剑麻纤维上的横晶行为、PLA／CAB的相容性以及CAB对PLA结晶的影响、PLA／sisal复合材料的结晶行为及性能研究。在研究PLA在剑麻纤维上的横晶行为时，剑麻纤维分为三种，分别为未处理的剑麻纤维(U．sisal)、经过碱处理的剑麻纤维(A．sisal)以及经过硅烷

4、处理的剑麻纤维(S．sisal)。通过DSC测试了PLA的玻璃化温度(T0以及平衡熔点尹m，用偏光显微镜测试了PLA基体在剑麻纤维上的横晶以及球晶的成核速率和生长速率。通过异相成核理论，我们可以计算表征剑麻纤维成核能力的界面能差函数值。实验结果表明，A．sisal和S．sisal与U—sisal相比，成核能力几乎没有变化。在研究PLVCAB的相容性时，通过DSC测量了不同组分的PLA／CAB的玻璃化温度，研究了其非等温结晶情况。并且通过把不同组分的样品进行退火处理从而测量出不同组分的平衡熔点。采用偏光显微镜观察不同组分在熔融状态以及

5、各组分在选定结晶温度的等温结晶形态，从而计算了各结晶温度的球晶的生长速率。实验结果发现，PLA与CAB是不相容的，并且CAB对PLA的成核有显著的抑制作用。在研究PLA／sisal复合材料的结晶行为及性能时，通过DSC测定了各个组分的熔融情况以及冷结晶行为。通过热重分析比较了五种组分的热稳定性。采用万能拉伸试验机测试了五种组分的五个样条的拉伸性能。通过动态力学性能测试，测定了五种组分退火前后的储能模量以及损耗角。应用偏光显微镜观察了PLA／sisal复合材料等温结晶形貌。以上结果表明，与纯PLA相比，sisal的加入促进了PLA的结

6、晶，并且使得复合材料的模量得到了提高。然而A．sisal和S-sisal对其结晶的促进作用没有U-sisal明显。而经过退火处理后，与未经退火处理的组分相比，其储能模量、杨氏模量等均有所降低。说明经过退火处理，并没有改善材料的力学性能。关键词：聚乳酸，剑麻，横晶，结晶AbstractTranscrystallizationbehaviorofPLAonsisalfiber,thecompatibilityofPLA／CABandtheinfluenceofCABtothecrystallizationofPLA，andcrystal

7、lizationbehaviorandpropertiesofPLA／sisalcompositeswasstudiedinthispaper．IntranscrystallizationbehaviorofPLAonsisalfiber，thereWasthreekindsofsisalfibers，andtheywereU—sisal(untreated)，A—sisal(Alkali．treated)andS-sisal(silane-treated)respectively．DSCWasusedtomeasurethe疋(g

8、lasstransitiontemperature)andr．o(equilibriummeltingpoint)ofPLA．ThepolarizingmicroscopeWasusedtomeasurethenucleationan