PLA／秸秆粉发泡木塑复合材料的压制成型及性能

利用秸秆粉、聚乳酸、AC发泡剂、偶联剂等经过压制成型发泡工艺制备发泡木塑复合材料,并通过控制平板硫化机的加热温度、模压压力和保压时间3个工艺参数,采用单因素试验和正交试验研究3个因素对发泡效果和综合力学性能的影响。试验的最终结果表明:当加热温度为178℃,模压压力为7 MPa,保压时间为25 s时,泡孔密度小并且分布均匀,最终制件的表面光滑平整,密度为最小。并且对聚乳酸/秸秆粉复合材料的综合力学性能进行了比较,较佳的组合为:加热温度为178℃,模压压力为7 MPa,保压时间为25 s,AC发泡剂用量为1%。

PEG/SiC对PLA材料改性研究及其在加热卷烟中的应用

【目的】加热卷烟烟支结构较短,入口烟气温度相对传统卷烟较高,需添加降温材料以降低烟气温度。通过对聚乳酸(PLA)材料进行改性处理,以开发出适用于加热卷烟用的降温材料。【方法】采用熔融挤出方法制备聚乙二醇(PEG)/碳化硅(SiC)改性PLA复合材料,利用拉伸机、热重(TG)、差示扫描量热仪(DSC)与加热卷烟吸烟机考察复合材料力学性能、热特性以及对烟气降温效果、关键成分释放的影响。【结果】(1)较纯相PLA而言,添加PEG后复合材料拉伸强度、冲击强度明显下降,熔融指数与断裂延伸率增大,韧性增强;进一步添加SiC后,复合材料断裂延伸率与熔融指数减小。(2)添加PEG后,复合材料起始热分解温度降低,20%添加量下DSC曲线在53.32℃处出现主吸热峰,热焓变化值为48.63 J/g;加入SiC后,该峰热焓变化值减小,主吸热峰转至PLA熔融吸热峰处。(3)逐口烟气温度随PEG含量增加呈明显降低趋势,加入SiC后,复合材料导热系数增大,对烟气降温效果进一步提高;添加改性复合材料后,主流烟气中总粒相物、烟碱、水分、甘油含量降低,CO释放量变化不明显,不同改性样品间各成分释放差异较小。【结论】利用PEG、SiC对PLA进行改性处理,可有效提升对烟气的降温效果。

PLA/黄麻多层混纤热压复合材料的制备及工艺优化

以混纤比为30/70的PLA/黄麻混纤针剌絮片为基材,利用热压工艺,制备多层混纤复合材料。以了解热压温度、铺向角等制备工艺参数对多层混纤复合材料力学性能的影响。经优化分析,分别得出弯曲强度、拉伸强度与热压温度、铺向角的回归方程;在此基础上,确立了PLA/黄麻多层混纤复合材料的制备工艺。结果表明:在压强为8MPa、热压时间为3min的情况下,当热压温度为206℃、铺向角为45°时制备得到的多层混纤复合材料力学性能较佳。

可生物降解PLA/PBAT/PHBV共混3D打印复合材料开发

针对目前FDM工艺3D打印材料领域中存在的可生物降解材料少、降解速率慢、熔融温度较高、综合力学性能差等问题,通过分析现有可生物降解材料性能的基础上,采用多元共混改性技术,开发出可生物降解的PLA/PBAT/PHBV三元共混3D打印复合材料。实践表明,该3D打印复合材料具有降解速率快,刚性、韧性等力学性能优良,熔融温度较低等特点,有较好的推广应用前景。

静电纺聚乳酸纳米纤维复合滤料的过滤性能研究

将聚乳酸颗粒加入到质量比为8:2的三氯甲烷与N-N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中,室温下配置质量分数为10%的纺丝液,采用静电纺丝法制备了平均直径在620nm左右的聚乳酸纤维。以聚乳酸熔喷非织造布为基布,通过控制纺丝时间的不同得到了负载不同厚度纳米纤维层的可生物降解的复合过滤材料。通过对各试样的孔隙率、孔径及孔径分布、过滤效率的测试发现:随着纺丝时间的增加,复合材料孔隙率不断下降,孔径不断减小,纺丝3h时,孔径基本减小到原先的一半,且分布相对集中,大大地提高了普通过滤材料的过滤效率。

生物可吸收性甲壳素纤维增强聚乳酸复合材料体内体外降解性研究

对酸化改性甲壳素纤维增强聚乳酸复合材料板材进行了体外降解及动物体内植入实验。该复合材料板材初始弯曲强度为114．72MPa，初始弯曲模量为3980．05MPa。在37℃，乳酸钠林格组织液中浸泡16周后，其弯曲强度降至31．42MPa。其体外耐水解特性及耐强度衰减特性均明显优于初始弯曲强度远高于它的PGA／PLA和PGA自增强复合材料。该复合材料的降解产物可通过体内代谢吸收，提示了该材料潜在的应用前景。

聚乳酸/壳聚糖多孔支架材料的生物学性能评价

通过过敏试验、热原试验和细胞培养与毒性试验 ,对聚乳酸 (PL A) /壳聚糖多孔支架材料进行了生物学评价。结果显示 ,聚乳酸 /壳聚糖复合三维多孔材料均呈阴性 ,符合 ISO10 993- 1标准 ,细胞能在材料表面更好的贴附和生长。所以 ,本材料具有良好的生物相容性 ,可以用作细胞支架材料植入体内。

甘油用量对木粉/聚乳酸复合材料性能的影响

采用甘油对木粉/聚乳酸复合材料进行增容改性,通过熔融挤出法成型,制备了木粉/聚乳酸复合材料.研究了甘油用量对木粉/聚乳酸复合材料界面相容性、热稳定性、流变性、吸水性及力学性能的影响.结果表明:甘油用量增大有利于提高木粉与聚乳酸的相容性,当用量达到9%(质量分数)时,二者的相容性明显提高;当甘油用量为6%时,木粉/聚乳酸复合材料的吸水率最低,耐水性最好;随着甘油用量的增加,木粉/聚乳酸复合材料的拉伸强度和弯曲强度均呈现先增大后减小的趋势,且在甘油用量为6%时达到最大值.

纳米纤维素/聚乳酸复合包装薄膜的制备及表征

目的添加适量的纳米纤维素改善聚乳酸的脆性,以适应产品的包装。方法将聚乳酸(PLA)与纳米纤维素(CNFs)共混制备复合包装材料,测试该复合材料的力学性能、透光率、红外谱图,并用扫描电子显微镜(SEM)观察了复合包装材料的表面形貌。结果纳米纤维素添加到聚乳酸中增加了其力学性能,当纳米纤维素质量分数为2%时,拉伸强度和冲击强度都达到最大;随着添加CNFS比例的增大,CNFs/PLA复合薄膜材料的透光率随之降低,雾度随之升高,但是该薄膜作为包装材料对商品的可视性影响不大。结论纳米纤维素(CNFs)是具有一定长径比的纳米级线状材料,对材料的拉伸强度具有增强作用。

纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合纳米纤维支架材料的研究

采用静电纺丝的方法制得纳米羟基磷灰石(n-HA)/聚乳酸(PLA)(n-HA/PLA)复合纳米纤维支架材料,通过仪器测试,分析研究了不同n-HA用量对n-HA/PLA的形貌与性能的影响。研究结果表明:当n-HA用量为10%(wt,质量分数)条件下,其在聚乳酸纳米纤维表面均匀分布,n-HA/PLA复合纳米纤维支架材料的断裂强度、断裂伸长率达到最大,分别为670.52cN·m/g、105.54%,热性能也得到了提高。

聚乳酸/β-磷酸三钙多孔复合材料修复骨缺损的实验研究

目的:观察以聚乳酸(polylactic acid)、β-磷酸三钙制备的复合材料对骨缺损的修复效果。方法:利用溶液浇铸技术制备β-磷酸三钙/聚乳酸复合材料。将28只新西兰大白兔随机等分为两组,手术造成右股骨髁部直径8mm腔洞状骨缺损,实验组植入直径8mm复合材料,对照组作空白对照。通过影像学、组织学、图像分析技术观察骨缺损的修复效果及材料的降解情况。结果:影像学结果表明,实验组术后8周新生骨痂将缺损修复,术后16周骨痂塑形良好;对照组术后16周内均无骨痂形成,缺损未修复。组织学显示,实验组术后8周载体材料降解成较大的数块,有新骨形成;术后16周正常骨材料之间形成贯通的髓腔;对照组为少量纤维组织连接。术后8周和16周材料降解率分别是30.3%和52.2%。结论:以聚乳酸、β-磷酸三钙制备的骨修复材料对骨缺损具有良好的修复作用。

景观设计中的变色木塑复合材料制备及性能试验

针对景观设计中变色木塑复合材料颜色单一和抗疲劳性差的问题,提出在高度聚乙烯基木塑复合材料表面用热压覆贴工艺覆盖光致变色粉末末,增加木塑复合材料的颜色变化。通过对光致变色木塑复合材料性能的考查,探讨光致变色木塑复合材料的影响因素。结果表明,硅油能促进复合材料颜色变化,增加颜色变化的稳定性,但会影响复合材料力学性能;复合材料的抗疲劳时间与光致变色材料粉末有很大关系,但与是否含有硅油无关。

协效剂对棉杆皮聚乳酸复合材料力学性能的影响

在废弃棉秆皮纤维增强聚乳酸模压制成的复合材料板中添加阻燃剂后,由于其膨胀体系原理,严重影响了复合材料的力学性能.选用蒙脱土(MMT)和微纤化纤维素(MFC)作为协效剂,利用其特殊的物理结构来提高复合材料的力学性能.同时,蒙脱土也有协效阻燃作用,可以提高材料的阻燃性能.试验结果表明,在加入协效剂后,复合材料的力学性能均有提高,MFC对材料的拉伸强度和冲击强度提高较明显,可分别提高43.74%和41.50%.经XRD测定,加入MMT后,材料的片层间距增加到5.38 nm,说明MMT以片层的形式插入到纤维与基体中,同时极限氧指数增加了6.38%.

聚乳酸及其复合材料降解的研究进展

聚乳酸(PLA)是良好的生物可降解塑料,但因聚乳酸材料价格高、脆性大、抗降解性较差而限制了其在工业上的大规模应用。制备聚乳酸基复合材料是克服聚乳酸缺点的一种有效方法,因而,近年来得到了人们的普遍研究。随着研究成果的不断完善,聚乳酸复合材料的污染又成了一个新的问题。文章综述了聚乳酸基复合材料国内外的各种降解方法及研究进展。纯聚乳酸材料在自然界中的降解速率缓慢,不利于材料报废后的降解处理。添加各种填料制成聚乳酸复合材料后,会对聚乳酸基复合材料的降解速率产生一定的影响。文章通过分析聚乳酸复合材料降解速率的可控性,综述了国内外各种聚乳酸基复合材料的降解方法及研究进展。

不同生物质复合材料3D打印成型及其性能对比

利用3D打印工艺制备芝麻秸秆粉(SSP)/聚乳酸(PLA)、水稻秸秆粉(RSP)/聚乳酸两种复合材料,对比研究了两种材料的密度、力学性能及耐水热老化性能。结果表明,复合材料的密度、拉伸强度和弯曲强度均低于纯PLA,但RSP/PLA复合材料的拉伸强度和弯曲强度均高于SSP/PLA复合材料。水热老化实验表明,3D打印成型的两种复合材料在吸水初期均快速吸水,且吸水率高,4h后基本达到吸水平衡;SSP/PLA的吸水率整体明显高于RSP/PLA的吸水率,对于SSP/PLA来说,9%比例的材料吸水率最大,最高可达36.3%左右。水热老化后,样条表面出现凹陷,颜色变白。

木质纤维-聚乳酸复合3D打印材料的研究进展

综述了化学改性纤维素、纳米纤维素、微纳纤维素(纳米纤维素与微米尺寸纤维素的混合物)、木质素及木质纤维增强聚乳酸(PLA)的复合材料及其用作3D打印材料的研究进展,最后对木质纤维增强PLA复合3D打印材料未来的发展做了展望。

RESORBABLE HIGH-STRENGTH ROD FOR FRACTURE INTERNAL FIXATION

Objective To find an ideal biomaterial for internal fixation. Methods Forty rabbits with fracture of the femur diaphysis (superiorcondyle) were treated by intramedullary nailing of femur with composites rod of resorbable DL-polylactic acid (PDLLA)-calcium metaphosphate (CMP), while steinmann's pin as control. The fracture healing, the material degradation and its mechanical properties were studied by X-ray films, macroscopic, microscopic and electron microscopic observations. Results No significant inflammatory reaction was found, and all the osteotomies were healed, while material was resorbed. Conclusion The PDLLA-CMP has excellent biocompatibility and mechanical properties, and it can be a promising implant material in orthopaedics surgery.

PE/PLA可降解塑料薄膜的制备与性能表征

利用溶剂挥发成膜法制备了具有生物可降解性能的聚乙烯/聚乳酸(PE/PLA)复合塑料薄膜,研究了不同的PLA添加量对复合薄膜性能的影响。相比纯PE薄膜,复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率均得到提高,分别为33%和42%。PLA增强了分子间的交联作用,提高了材料的储能模量。生物降解实验表明,不同PLA含量的PE/PLA复合薄膜的降解能力明显高于纯PE薄膜。PE/PLA(60/30)在3个月内降解了24%,约为纯PE降解效率的4倍。

FDM工艺对PLA/SAO复合材料成型件性能的影响

基于熔融沉积成型(FDM)技术,以自行开发的聚乳酸/Sr Al2O4:Eu2+,Dy3+(PLA/SAO)复合打印材料为研究对象,分别利用正交试验和对比实验考察了FDM工艺参数对PLA/SAO复合材料成型件力学性能和发光性能的影响,以期获得力学及发光性能最佳的成型件及其打印工艺。结果表明:FDM工艺参数对成型件拉伸强度的影响由大至小依次为填充率、取向、光栅角度,最优参数组合为光栅角度30?/120?、填充率100%,采用平卧式打印方式;对成型件冲击强度的影响由大至小依次为填充率、取向、光栅角度,最优参数设置与拉伸强度的设置条件相同。此外,光栅角度对材料的发光性能影响不大,当填充率为100%,取向为平躺式时,成型件的发光性能更佳。