纸浆纤维/聚乳酸复合材料的力学和热学性能

作者：佘亚楠; 付烨; 朱钦睿; 吴双双; 徐信武^*

来源：复合材料学报, 2022, 39(10): 4856-4867.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20211115.005

• 漂白纸浆纤维
• 聚乳酸
• 双螺杆挤出
• 密炼
• 生物复合材料

生物质衍生填料增强的生物复合材料一直被认为是极具潜力的石油基产品的替代品。引入高含量漂白纸浆纤维(10wt%～50wt%)，使用辊磨挤出法和密炼法两种预混工艺，采用马来酸酐接枝聚丙烯(MA-g-PP)为相容剂，制备了纸浆纤维/聚乳酸(PLA)复合材料。采用拉伸测试、SEM、FTIR、DMA和TGA表征，综合考察了制备工艺和纤维含量对复合材料的力学性能、热学性能和微观结构的影响。结果表明：密炼法比辊磨挤出法更有效地实现了纤维在基体中的良好分散(几乎定向排列)。50wt%纤维含量的密炼加工复合材料实现了最大的拉伸强度(50.49 MPa，略高于PLA)和最高的弹性模量值(2.56 GPa，比PLA高45.8%)。刚性填充的纸浆纤维降低了复合材料的阻尼性能，损耗因子tanδ峰值温度发生正迁移。纸浆纤维不会对热稳定性产生不利影响，复合材料的残留物含量提高。研究表明，漂白纸浆纤维增强改性PLA制造可生物降解的复合材料是可行的。

• 单位
  南京林业大学; 聚合物分子工程国家重点实验室