氧化麦秸/聚乳酸复合材料力学性能的响应面工艺优化

作者：廖承钢; 阮久锠; 李新功; 左迎峰^*

来源：复合材料学报, 2023, 1-12.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20230907.003

• 麦秸/聚乳酸复合材料
• 力学性能
• 氧化处理
• 拉伸性能
• 界面相容性
• 响应面法

为解决麦秸纤维/聚乳酸(WF/PLA)复合材料界面相容性较差的问题，以过氧化氢(H2O2)作为氧化剂处理麦秸，采用响应面试验法探究H2O2的pH、处理温度、质量比对氧化麦秸纤维/聚乳酸(OWF/PLA)复合材料力学性能的影响，得到各因素对复合材料力学性能的影响规律。结果表明：pH和处理温度、pH和质量比、处理温度和质量比之间均表现出明显的交互作用。回归方程预测的最佳工艺参数如下：H2O2的pH为8.9，H2O2的处理温度为52.3℃，H2O2的质量比为2%。在此条件下，复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别为38.89 MPa和7.85%，较未改性前分别提高了15.64%和15.20%。FT-IR结果表明，氧化麦秸纤维(OWF)中的部分羟基被H2O2氧化为羧基。SEM结果表明，OWF能够更好地与PLA进行结合，经过熔融共混后制备的复合材料之间具有更好的界面相容性。此外，XRD和DSC结果表明，H2O2的加入促进了聚合物的异相成核过程，使其结晶度有所提高。

• 单位
  中南林业科技大学