聚乳酸天然纤维复合材料成型加工研究进展.pdf

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1、第42卷，第9期工程塑料应用、，01．42．No．91n，)2014年9月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONSep．2014doi：10．3969／j．issn．1001—3539．2014．09．025聚乳酸／天然纤维复合材料成型加工研究进展陈勰，顾书英，任杰f同济大学材料科学与工程学院，纳米与生物高分子材料研究所，上海201804)摘要：综述了天然纤维增强聚乳酸基复合材料的成型加工方法包括挤出成型、注射成型、模压成型，其中着重阐述了模压成型包括简单预混模压、层叠模压、纤网模压、缠绕模压等的工艺特点和潜

2、在应用。关键词：聚乳酸；天然纤维；复合材料；成型加工中图分类号：TQ321．22文献标识码：A文章编号：1001—3539(2014)09—0102—04ResearchProgressonProcessingofPLA／NaturalFiberCompositesChenXie，GuShuying，RenJiefInstituteofNanoandBio—PolymericMaterials，SchoolofMaterialScienceandEngineering，TongjiUniversity，Shanghai201804

3、，China)Abstract：ProcessingmethodsforPLA／naturalfibercompositesincludingextrusionmolding，injectionmoldingandcompressionmoldingweresummarized．Thetechnicalcharacteristicsandpotentialapplicationsofthecompressionmoldingincludessimplepremixedmolding，laminatedmolding，webmold

4、ing，windingcompressionmolding，etalwereexpoundedemphatically．Keywords：polylacticacid；naturalfiber；composite；processing在资源与环境的双重压力下，聚乳酸／天然纤维复合纱，用双螺杆挤出机与聚乳酸复合挤出，制备出聚乳酸／亚材料是一种应时而生的绿色环保复合材料，复合体系的组分麻纤维复合材料，其力学性能优于汽车常用的聚丙烯／亚麻均可生物降解而且原料可再生。聚乳酸具有良好的生物相纤维复合材料。亚麻纤维的加入对复合材料整体的生物降

5、容性和力学性能，适合各种成型加工，广泛应用于包装、服解性和热稳定性影响不大，复合材料的拉伸强度和托伸弹性装、纺织、医疗卫生等领域，但也存在脆性大、热稳定性差、成模量随着纤维含量的增加呈现先增加后减少的趋势，当亚麻本高等缺点。天然纤维作为增强材料，其比强度和比刚度相质量分数为30％时复合材料力学性能最佳。P．Pan等将对较高，耐冲击性和能量吸收性较好，还兼具价廉质轻等优短纤型洋麻纤维与聚左旋乳酸(PLLA)通过熔融挤出制备复点，能较大程度地改善聚乳酸的物理、力学性能。合材料，洋麻的加入可以显著地提高PLLA的结晶速率、托聚乳酸／天然

6、纤维复合材料的加工1二艺主要取决于天伸弹性模量和储能模量。然纤维和聚乳酸自身的形态及复合材料具体的性能要求[】】。注射成型是将混合塑化后的原料借助压力和流速注入传统的绿色复合材料的成型工艺主要有：敞开式模塑(如手并充满模具型腔，经冷却脱模后得到成型品，是重要的成型糊成型、喷涂成型、带铺放成型、纤维缠绕成型、热压釜成型1方法之一。所得制品尺寸精确、形状完整，适用于批量生产和闭合式模塑(如压缩模塑成型、注射成型、传递模塑成型)形状复杂的部件，市场需求较大。j。基于此，聚乳酸／天然纤维复合材料的制备工艺根据聚如K．Salasinska等

7、[1以聚乳酸为基体，将磨细的向日乳酸的形态不同大致有挤m成型、注射成型、模压成型葵壳和开心果外壳分别作为增强组分，利用注射成型]_艺制等。成型1：艺的选择直接影响纤维与基体树脂的界面及性备了生物可降解复合材料。两种植物填料均改善了聚乳酸能，也影响应力的传递和转移，最终影响产品的质量】。的拉伸弹性模量和储能模量，但拉伸强度、断裂伸长率和硬1挤出、注射成型度降低。添加向Et葵壳粉可提高复合材料的冲击强度，而添对于粉状或粒状聚乳酸，与粉状、短纤或长纤型天然纤加开心果外壳粉却使复合材料的冲击强度降低。C．Way等”维混合时，多采用挤成型工

8、艺。利用螺杆型挤出机、混炼将质量分数为25％棉短绒或50％以上枫木纤维与聚乳酸混机等周而复始的剪切与挤压，将组分混合塑化并分散。该工合，通过注射成型制备复合材料。聚乳酸基体的结晶度降低，艺具有批量化的生产性，但剪切混合过程中材料因温度和剪国家科技支