PLA-PHB碳纳米管复合材料结构与性能的研究_高分子材料与工程专业毕业论文.doc

PLA-PHB碳纳米管复合材料结构与性能的研究_高分子材料与工程专业毕业论文 PAGE PLA/PHB/碳纳米管复合材料结构与性能的研究 STUDY ON THE STRUCTURE AND PROPERTY OF PLA/PHB/ CNTS COMPOSITE 专 业：高分子材料与工程 PAGE V 摘 要 本文采用浓硝酸酸化碳纳米管，并通过正硅酸乙酯在碳纳米管表面接枝大量羟基，然后通过加入硅烷偶联剂KH550，形成表面被包覆的碳纳米管；再以聚乳酸为主体、PHB为辅料、碳纳米管为增强体,采用哈克密炼机制备PLA/PHB/碳纳米管复合材料。通过红外吸收光谱分析经碳纳米管的处理情况；采用电镜扫描分析处理过碳纳米管的分散情况以及积聚形态；采用拉伸测试、冲击测试、静弯曲测试来研究复合材料的力学性能；采用微型燃烧量热计研究复合材料的热稳定性能；采用毛细管流变仪研究复合材料的流变性能；采用维卡软化温度测试仪测定复合材料的维卡软化温度。 通过碳纳米管红外光谱分析表明，经过正硅酸乙酯和硅烷偶联剂的综合处理，在碳纳米管表面上成功的接枝了大量的官能团，并且表面包覆了有效地附着基团。 力学性能研究表明，加入弹性体PHB之后，材料的拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率提高，静弯曲强度下降。再加入少量的碳纳米管之后，复合材料的拉伸强度、冲击强度和静弯曲强度都有很大的提升，断裂伸长率下降。但是增加碳纳米管的组分，由于这是由于碳纳米管的团聚导致与复合材料界面粘结力下降，冲击强度有所下降。 流变性能研究表明，聚乳酸加入PHB后，在低剪切速率下，体系的表观粘度增加；在较高剪切速率下，体系的表观粘度低于纯聚乳酸的，说明加入PHB之后，体系的表观粘度更受剪切速率的影响。在加入碳纳米管之后，体系的表观粘度增大，并且碳纳米管含量越大，表观粘度也越大。 热稳定性能研究表明，加入碳纳米管之后，复合材料的热释放速率峰值有了较大的下降，并且热释放速率峰值对应的时间也有所延迟。说明碳纳米管的加入能够提高聚乳酸的热稳定性。 关键词：聚乳酸； 聚3羟基-4羟基丁酸酯； 碳纳米管； 复合材料； ABSTRACT In this paper, used the nitric acid acidized carbon nanotubes, and through the tetraethyl orthosilicate(TEOS) in carbon nanotubes surface hydroxyl grafted a lot, and then through the join silane coupling agent KH550, the formation of a surface of carbon nanotubes was enshrouded;Again with poly lactic acid(PLA) as the main body, the PHB as the auxiliary materials, carbon nanotubes in order to strengthen the body, the tried for PLA/PHB/carbon nanotube composite materials by HAAKE.The infrared absorption spectral analysis had the carbon nanotubes treatment; By using scanning electron microscopy (SEM) analysis process of the dispersion of carbon nanotubes and accumulation form; Use a tensile test, impact test, static bending test to study the mechanical properties of composite; By micro burning calorimeter(MCC) study the thermal stability of the composite material performance; Capillary rheometry study the rheological properties of composite material can; Using vicat softening temperature tester(VST) of composite materials were vicat softening temperature. Through the carbon nanotube