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文档简介

甘蔗渣纤维增强可降解复合材料 材化二班吴礼平0806030208 1背景现状简介 全球能源和环境问题的日益突出 因具有完全降解性和良好的机械性能 天然植物纤维被用来代替玻璃纤维作为树脂基复合材料的增强体 越来越受到人们的 关注 20世纪90年代后期 人们开始开发完全生物降解的树脂和塑料 希望能取代不可降解塑料薄膜 因此 可完全降解材料得到了很大的关注 利用植物纤维增强可完全降解的树脂材料 已经成为国内外的研究热点之一 2甘蔗渣 甘蔗渣是蔗糖工业的废弃物 通常主要用于制糖厂锅炉的燃料 农家堆肥和牲畜的饲料生产等 全世界一年的产出量约在3 04 109t 甘蔗渣的成分中纤维素为32 48 半纤维素19 24 木质素23 32 灰分约4 甘蔗渣纤维素是以葡萄糖苷键形成的天然高分子化合物 具有不同形态的固体纤维状物质 相对分子质量约为1 107 2 107之间 不溶于水 也不溶于有机溶剂 加热则分解 所以也不能熔化 在酸性条件下水解 对碱比较稳定 3制备 3 1原料由甘蔗纤维和可降解树脂CP 300制备 甘蔗渣纤维从制糖工厂获得 经过暖风干燥 粉碎之后 其针状外观与玻璃纤维很相似 见图1 可降解树脂CP 300是聚己酸内酯 PCL 和淀粉的混合物 其本体是悬浊液 经过105 蒸发水份 干燥冷却后 切断成直径1 5 2 0mm的粒状物 3 2碱处理和复合材料的制备将一定量的甘蔗渣纤维分别浸入一定质量百分浓度的碱液中 在25摄氏度处理2h 经水洗脱碱 酸浴脱碱 水洗至中性 在70 干燥72h后备用 如图2所示 将预备好的纤维的一半投入成型模具中 随后加入粒状树脂 最后投入剩下的纤维 在160 加压10MPa保持10min 随后冷却取出 即可制的甘蔗纤维增强复合材料 随纤维含量的增加 复合材料的降解性能提高 但是碱处理对于材料的降解性影响不大 同时还发现 复合材料在富含微生物的土壤中降解速度最快 高纤维含量的复合材料 在土壤中12周后 纤维部分吸水膨胀变厚 在纤维和纤维与基体界面处开始发生腐蚀破坏 40周后 复合材料表面受到强烈的腐蚀 4展望 植物纤维复合材料具有性能优良 环境友好 可完全生物降解的特点 因而成为研究的热点 也代表了以后的发展趋势 对于植物纤维增强可降解复合材料 目前的研究主要集中在制备方法 成型工艺 纤维改性等方面 纤维和基体界面的粘结性差 使得复合材料的力学性能受到影响 同时由于基体树脂的力学性能较差 致使复合材料的断裂强度较小 限制了在某些领域的应用 所以 研究基体材的组成 物理化学性质 分析它与天然植物纤维间
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