聚乳酸的微孔发泡及其性能研究

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1、分类号：____________O61密级：______________公开ＵＤＣ：____________546单位代码：______________11646硕士专业学位论文论文题目：聚乳酸的微孔发泡及其性能研究学号：_________________________1511086357姓名：_________________________王明学位类别：_________________________专业硕士专业名称：_________________________材料工程学院：_________________________材料科学与化学工程学院指导

2、教师：_________________________李星教授包锦标副教授协作导师：_________________________周武舜工程师论文提交日期：2018年6月25日AThesisSubmittedtoNingboUniversityfortheMaster’sDegreeStudyonCellMorphologyandPropertiesofMicrocellularPolylacticAcidCandidate：MingWangSupervisors：XingLiJinbiaoBaoFacultyofMaterialsScienceandChe

3、micalEngineeringNingboUniversityNingbo315211，ZhejiangP.R.CHINADate：JUNE25th2018聚乳酸的微孔发泡及其性能研究摘要近年来，随着国家越来越重视绿色发展，环境保护便成了重中之重。在加工技术层面，超临界发泡技术由于符合绿色环保等特点受到了人们大量关注；在高分子材料选择方面，人们关注更多的是可降解、合成时所需能耗低、对环境污染小的聚合物材料。聚乳酸是一种典型高分子可降解材料，基于绿色植物如土豆、玉米中提取制备的，它可以在自然环境条件下完全降解，并且只生成二氧化碳和水，所以它不会对环境造成污染，因而

4、受到了更多研究人员的关注。然而聚乳酸在进行超临界二氧化碳发泡工艺过程中，由于其熔体强度低，耐热性性差，黏度大等缺点，容易出现并泡和泡孔塌陷现象，这些因素的存在使得聚乳酸的发泡变得困难。为了减小以上不利因素影响，同时制备出具有稳定泡孔结构，高泡孔密度，高发泡倍率的PLA发泡材料，本文通过利用自制的超临界二氧化碳高压釜发泡，合理调控发泡温度，饱和压力，饱和时间，制备并研究纯的聚乳酸和聚乳酸/聚己内酯发泡材料的性能。不同泡孔结构的微孔材料性能不同，为了全面深入研究纯聚乳酸发泡材料的性能，在试验中，首先通过调控发泡工艺（饱和压力、饱和时间、发泡温度）制备具有不同泡孔结构形

5、貌的发泡材料。在同一足够长的饱和时间内，通过调节饱和温度和饱和压力，制备得到的纯PLA泡沫平均泡孔尺寸在2-30μm范围内变化。当压力恒定时，泡孔尺寸和开孔率都随着发泡温度的增加而增大；温度一定时，增加压力，泡孔尺寸呈现减小而开孔率具有增大的趋势。而后采取定量分析法分别分析泡孔尺寸、相对密度、开孔率对发泡材料的力学影响。结果表明，相似密度和开孔率的聚乳酸微孔发泡材料，平均泡孔尺寸对其拉伸和压缩性能影响很小；相似孔径和开孔率的微孔材料，断裂强度和断裂伸长率随相对密度的增加呈现了增加和减少。压缩强度和压缩屈服应力均呈现增加趋势。相似孔径和密度的发泡材料，断裂强度随着开

6、孔率的增加而增加，断裂伸长率趋势不明显。然而综合分析了纯的聚乳酸发泡材料其开孔率高，其力学性能很差，很难达到生物组织工程的应用，所以本文还通过聚乳酸/聚己内酯共混聚合物发泡。I分别做了质量比为60/40、70/30、80/20，结果发现质量比为60/40组分的泡沫很难发泡，虽然开孔率很高，但孔径太大，发泡倍率很低，很难工业应用；质量比为80/20混合物很难形成开孔结构；PLA/PCL(70/30)混合物发泡的泡沫拉伸强度和纯的PLA泡沫差不多，但拉伸断裂伸长率明显大的多，压缩强度随着饱和温度的增加而下降。关键词：聚乳酸，聚己内酯，微孔发泡，泡孔形貌，力学性能IIS

7、tudyonCellMorphologyandPropertiesofMicrocellularPolylacticAcidAbstractInrecentyears,environmentalprotectionhasbecomeatopprioritywiththecountryputtingmoreemphasisongreendevelopment.Attheprocessingtechnologylevel,thesupercriticalcarbondioxidefoamingtechnologyhasreceivedalotofattentiondu

8、etoth