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热塑性淀粉力学性能的提升途径及作用机理
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作者 查东东 周文 +3 位作者 银鹏 郭斌 李本刚 黄亚男 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1044-1055,共12页
以可再生资源(如淀粉、纤维素和蛋白质等)为基础发展而来的生物可降解塑料受到人们越来越多的关注,是可降解塑料行业发展的重要方向之一。天然淀粉由于来源广、低成本和可生物降解的特点,广泛用于制备淀粉塑料,并用于农业、食品、医药... 以可再生资源(如淀粉、纤维素和蛋白质等)为基础发展而来的生物可降解塑料受到人们越来越多的关注,是可降解塑料行业发展的重要方向之一。天然淀粉由于来源广、低成本和可生物降解的特点,广泛用于制备淀粉塑料,并用于农业、食品、医药和包装等行业,有望取代石油基衍生聚合物。淀粉大分子具有结晶结构,所含大量羟基可形成较强的分子间和分子内氢键,使其不能热塑加工,而当加入增塑剂后可破坏其结晶结构,从而用于制备热塑性淀粉。目前,热塑性淀粉的力学性能差,是影响其使用性能的首要问题。近年来国内外开展了大量的研究以试图增强其力学性能。本文主要以不同类型的热塑性淀粉为基础,以淀粉自身改性和外加组分改性两种提高其力学性能的途径为主线,以其力学性能的提升方法和作用机理为重点,系统总结了近年来国内外以提高热塑性淀粉材料的力学性能为目的的研究工作,归纳了影响力学性能的相关因素以及提升途径,并对该领域重点研究的内容进行了总结和展望。 展开更多
关键词 热塑性淀粉 淀粉塑料 力学性能 淀粉自身改性 外加组分改性
淀粉生物降解材料研究进展 预览
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作者 李积迁 何和智 +2 位作者 王国振 陈晓江 薛斌 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期18-21,55共5页
介绍了生物降解材料概念和淀粉生物降解材料的三个发展阶段,简述了国内外研究开发现状,论述了淀粉生物降解材料的应用和目前存在的问题,对淀粉生物降解材料发展进行了展望。
关键词 淀粉 生物降解材料 热塑性淀粉 增塑剂 绿色环保
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完全可生物降解淀粉塑料研究进展
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作者 查东东 陈春昊 +3 位作者 银鹏 郭斌 黄亚男 李盘欣 《塑料科技》 CAS 北大核心 2019年第4期103-109,共7页
依据生物降解性能的不同,淀粉塑料可分为部分可降解和完全可降解两大类。本文重点阐述了完全可降解淀粉塑料的概念和范畴,并将其分为三大类;系统归纳了近年来国内外不同类型完全可降解淀粉塑料的研究现状及进展,并对今后的发展趋势进行... 依据生物降解性能的不同,淀粉塑料可分为部分可降解和完全可降解两大类。本文重点阐述了完全可降解淀粉塑料的概念和范畴,并将其分为三大类;系统归纳了近年来国内外不同类型完全可降解淀粉塑料的研究现状及进展,并对今后的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 完全可生物降解 部分可生物降解 热塑性淀粉 淀粉塑料
基于淀粉直接改性对热塑性淀粉塑化程度的影响 预览
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作者 谭海彦 周帅 +1 位作者 闫东升 张彦华 《化学与生物工程》 CAS 2019年第4期6-9,共4页
以玉米淀粉为原料,经酸解或酸解酯化改性后,用甘油对其进行塑化处理,利用单螺杆挤出机制备改性热塑性淀粉,并通过X-射线衍射仪、差示扫描量热仪和扫描电镜对热塑性淀粉的塑化程度进行分析。结果表明,基于不同淀粉制得的热塑性淀粉呈现... 以玉米淀粉为原料,经酸解或酸解酯化改性后,用甘油对其进行塑化处理,利用单螺杆挤出机制备改性热塑性淀粉,并通过X-射线衍射仪、差示扫描量热仪和扫描电镜对热塑性淀粉的塑化程度进行分析。结果表明,基于不同淀粉制得的热塑性淀粉呈现出不同的结晶结构,改性处理降低了热塑性淀粉的结晶度,增大了DSC吸热峰值,经挤出成型形成更加均一的连续相,塑化程度增大,特别是热塑性酸解酯化淀粉。TGA分析表明,热塑性淀粉的热稳定性随塑化程度的增大而降低。 展开更多
关键词 热塑性淀粉 塑化程度 酸解 酸解酯化 改性
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生物降解淀粉塑料的特点及应用 预览
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作者 朱赪 刘震宇 夏炎 《云南化工》 CAS 2019年第9期144-145,149共3页
塑料自诞生之初就逐渐成为了人日常生活中不可或缺的基本材料,极大地方便了人们的生活。因此如何正确有效地处理塑料制品带来的环境污染问题是近来业内的研究热点。主要是从可生物降解的热塑性淀粉塑料的研究现状与应用出发,探讨其结构... 塑料自诞生之初就逐渐成为了人日常生活中不可或缺的基本材料,极大地方便了人们的生活。因此如何正确有效地处理塑料制品带来的环境污染问题是近来业内的研究热点。主要是从可生物降解的热塑性淀粉塑料的研究现状与应用出发,探讨其结构特点并对其各种特性加以分析,探讨其在塑料加工生产中应用的可能性。 展开更多
关键词 热塑性淀粉 塑料加工 性能 结构特点
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氧化热塑性淀粉的制备与性能研究
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作者 程文喜 苗蔚 宋伟强 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期172-174,共3页
以玉米淀粉和甘油为主要原料,过氧化苯甲酰为氧化剂,将三者按一定比例混合后在单螺杆挤出机中制备氧化热塑性淀粉(TPS)。考查了TPS的羧基含量、拉伸性能、微观形貌。结果表明:随着氧化剂用量的增加,TPS的羧基含量得到提升,结晶度降低,... 以玉米淀粉和甘油为主要原料,过氧化苯甲酰为氧化剂,将三者按一定比例混合后在单螺杆挤出机中制备氧化热塑性淀粉(TPS)。考查了TPS的羧基含量、拉伸性能、微观形貌。结果表明:随着氧化剂用量的增加,TPS的羧基含量得到提升,结晶度降低,挤出效应减弱,断裂面从脆性断裂向韧性断裂转变,拉伸性能得到显著增加。 展开更多
关键词 热塑性淀粉 氧化 羧基 结晶度 拉伸性能
本体光交联对热塑性淀粉塑料性能的影响 预览 被引量:1
7
作者 周文 陈春昊 +3 位作者 缪中美 席梦华 郭斌 曹绪芝 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期44-49,共6页
将光引发剂二苯甲酮直接与淀粉和甘油共混,并通过挤出注塑工艺制备了热塑性淀粉(TPS)塑料,研究了不同紫外光照时长对其力学、动态热力学、热稳定和耐水性能的影响。结果表明,当紫外光照时长为15min时,TPS可形成最佳的交联网络结构,显著... 将光引发剂二苯甲酮直接与淀粉和甘油共混,并通过挤出注塑工艺制备了热塑性淀粉(TPS)塑料,研究了不同紫外光照时长对其力学、动态热力学、热稳定和耐水性能的影响。结果表明,当紫外光照时长为15min时,TPS可形成最佳的交联网络结构,显著提高其性能,拉伸强度,弯曲强度,冲击强度分别可达4.57MPa、7.1MPa及69.39kJ/m2;储能模量有所提高,玻璃化转变温度达到最高,Tβ和Tα分别为-35.63℃和53.96℃;最大分解速率对应的峰值温度(Tp)由TPS的317.81℃提高到330.48℃;表面接触角由纯TPS的42.3°增加至77.2°,显著提高了耐水性能。 展开更多
关键词 热塑性淀粉 本体 紫外交联 力学性能 耐水性能
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端羟基超支化聚酯改性淀粉氢键作用力及其性能研究
8
作者 刘腾飞 邹俊 《塑料科技》 CAS 北大核心 2019年第9期67-71,共5页
以超支化聚酯(HBP)、玉米淀粉为原料,通过哈普转矩流变仪熔融混炼制备了热塑性淀粉(TPS),研究了HBP用量对TPS氢键作用力、结晶性能、热性能、流变性能的影响。结果表明:HBP能与淀粉形成氢键,且氢键作用力随着HBP用量的增加先增强后减弱,... 以超支化聚酯(HBP)、玉米淀粉为原料,通过哈普转矩流变仪熔融混炼制备了热塑性淀粉(TPS),研究了HBP用量对TPS氢键作用力、结晶性能、热性能、流变性能的影响。结果表明:HBP能与淀粉形成氢键,且氢键作用力随着HBP用量的增加先增强后减弱,当HBP用量为15%时,氢键作用力最强;HBP的添加未改变淀粉的结晶类型;随着HBP用量的增加,TPS的玻璃化转变温度、结晶度先降低后提高,晶粒尺寸先减小后增大,当HBP用量为15%时,TPS的玻璃化转变温度、结晶度最低,晶粒尺寸最小;TPS的平衡扭矩随着HBP用量的增加而降低。 展开更多
关键词 热塑性淀粉 超支化聚酯 氢键 结晶性能
热塑性淀粉耐水性的化学与物理作用机制 被引量:1
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作者 查东东 郭斌 +2 位作者 李本刚 银鹏 李盘欣 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第1期156-166,共11页
石油资源的短缺以及减轻石油基聚合物所产生的环境负担的必要性,推动了生物可降解材料的开发和生产。近几十年来天然聚合物由于无毒性、可生物降解性和生物相容性正在某些领域取代目前的合成聚合物。淀粉由于其可再生性、可生物降解性... 石油资源的短缺以及减轻石油基聚合物所产生的环境负担的必要性,推动了生物可降解材料的开发和生产。近几十年来天然聚合物由于无毒性、可生物降解性和生物相容性正在某些领域取代目前的合成聚合物。淀粉由于其可再生性、可生物降解性、低成本和易获得性已经被广泛研究用于制造可生物降解的复合材料,应用于农业、食品、医药和包装行业。但淀粉的多羟基结构赋予其很强的亲水性,这种湿度敏感性限制了它们的机械性能并影响到其应用。本文主要从提高热塑性淀粉耐水性的物理与化学作用机理的角度出发,总结和归纳了近年来国内外以提高热塑性淀粉材料的耐水性能和降低其对环境湿度敏感性为目的的研究工作,介绍了影响耐水性能的相关因素以及改善方法,并指出今后研究工作的发展方向。 展开更多
关键词 热塑性淀粉 耐水性 化学改性 物理改性 表面改性
热塑性淀粉研究现状与展望 预览 被引量:1
10
作者 李亚儒 陈康 《广州化工》 CAS 2018年第16期33-35,共3页
热塑性淀粉塑料是可生物降解的环保材料,原料廉价易得,性能优异,是未来石油基塑料的良好替代品。说明了研究热塑性淀粉塑料的必要性,并介绍了热塑性淀粉存在的优势和不足。从增塑剂的选用、淀粉的预处理、热塑性淀粉性能的增强三个方面... 热塑性淀粉塑料是可生物降解的环保材料,原料廉价易得,性能优异,是未来石油基塑料的良好替代品。说明了研究热塑性淀粉塑料的必要性,并介绍了热塑性淀粉存在的优势和不足。从增塑剂的选用、淀粉的预处理、热塑性淀粉性能的增强三个方面详细阐述了热塑性淀粉的研究现状,分析了热塑性淀粉材料存在的性能问题和成本问题,并对其发展趋势提出了展望。 展开更多
关键词 热塑性淀粉 增塑剂 性能 成本
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苎麻纤维增强热塑性淀粉复合材料的制备及力学性能研究 预览
11
作者 汪泽幸 陈妍 +3 位作者 杨旭晴 李洪登 周衡书 苏雅君 《湖南工程学院学报:自然科学版》 2018年第1期70-74,89共6页
为进一步研究天然纤维增强热塑性淀粉复合材料的制备工艺和力学性能,以预塑化淀粉为原料,甘油为塑化剂,利用苎麻纤维作为增强材料,热压制备纤维增强热塑性淀粉复合材料.分别研究了热压温度、热压时间、苎麻纤维含量和纤维表面处理方式... 为进一步研究天然纤维增强热塑性淀粉复合材料的制备工艺和力学性能,以预塑化淀粉为原料,甘油为塑化剂,利用苎麻纤维作为增强材料,热压制备纤维增强热塑性淀粉复合材料.分别研究了热压温度、热压时间、苎麻纤维含量和纤维表面处理方式等对苎麻增强热塑性淀粉复合材料力学性能的影响.得到最佳制备条件:热压温度135℃、热压时间18min、苎麻纤维含量1.5g、5%NaOH预处理纤维24h. 展开更多
关键词 苎麻 甘油 热塑性淀粉 力学性能
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表面光交联对热塑性淀粉力学和耐水性能的影响 预览 被引量:1
12
作者 韩梓军 查东东 +2 位作者 银鹏 郭斌 李盘欣 《中国塑料》 CSCD 北大核心 2018年第5期62-66,共5页
通过挤出注塑工艺制备了热塑性淀粉(TPS),将溶于乙醇的光引发剂二苯甲酮制成溶液涂覆于TPS表面后进行紫外光照射,研究了紫外光照射时间对TPS力学性能、动态热力学性能及耐水性能的影响。结果表明,当辐照时长为15min时,TPS表面能形成... 通过挤出注塑工艺制备了热塑性淀粉(TPS),将溶于乙醇的光引发剂二苯甲酮制成溶液涂覆于TPS表面后进行紫外光照射,研究了紫外光照射时间对TPS力学性能、动态热力学性能及耐水性能的影响。结果表明,当辐照时长为15min时,TPS表面能形成最佳的交联网络状结构,使力学和耐水性能得到显著改善;此时TPS的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度最高分别为5.28、5.83 MPa和73.99kJ/m^2,储存模量提高,损耗因子峰值对应的转变温度分别提高到-45.40、60.60℃,接触角最高为96.8(°)。 展开更多
关键词 热塑性淀粉 光交联 力学性能 耐水性能
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热塑性淀粉基改性复合材料制备及性能研究
13
作者 米思雨 孙磊 叶正涛 《胶体与聚合物》 2018年第3期105-107,共3页
以木薯淀粉为原料,甘油为塑化剂,制备热塑性淀粉(TPS);以六偏磷酸钠(SHMP)和聚己内酯(PCL)作为TPS的疏水改性剂,制备了改性热塑性淀粉复合材料。并对复合材料的耐水性能以及力学性能进行了表征。结果显示:当SHMP含量达到10phr时... 以木薯淀粉为原料,甘油为塑化剂,制备热塑性淀粉(TPS);以六偏磷酸钠(SHMP)和聚己内酯(PCL)作为TPS的疏水改性剂,制备了改性热塑性淀粉复合材料。并对复合材料的耐水性能以及力学性能进行了表征。结果显示:当SHMP含量达到10phr时加入聚己内酯,样品的拉伸强度达到最大值,而含水率和断裂伸长率达到最小值。 展开更多
关键词 热塑性淀粉 六偏磷酸钠 聚己内酯
聚乳酸纤维对热塑性淀粉塑料性能的影响 预览 被引量:2
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作者 郭斌 查东东 +2 位作者 薛灿 银鹏 李盘欣 《功能高分子学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期261-266,共6页
为增强热塑性淀粉(TPS)的力学及耐水性能,通过挤出注塑工艺制备了聚乳酸纤维(PLAF)增强的TPS复合材料(PLAF/TPS)。采用万能试验机、扫描电镜(SEM)、接触角测定仪、热重分析仪(TG)和转矩流变仪对PLAF/TPS复合材料的性能进行了... 为增强热塑性淀粉(TPS)的力学及耐水性能,通过挤出注塑工艺制备了聚乳酸纤维(PLAF)增强的TPS复合材料(PLAF/TPS)。采用万能试验机、扫描电镜(SEM)、接触角测定仪、热重分析仪(TG)和转矩流变仪对PLAF/TPS复合材料的性能进行了表征。结果表明:适量的PLAF能够较好地分散在TPS基体中,并与淀粉分子形成氢键,从而显著增强TPS的力学及耐水性能。当PLAF的添加量(质量分数)为1.0%时,复合材料的拉伸强度及冲击强度从纯TPS的1.98 MPa、33.45kJ/m^2提高到6.79MPa、43.71kJ/m^2,断裂伸长率有所下降;PLAF的添加能使复合材料表面的接触角由纯TPS的46.3°增加到最大88.5°,耐水性能显著改善;PLAF使TPS的热稳定性略有提高;PLAF/TPS复合材料的加工性能随着PLAF添加量的增加而变差,当PLAF添加量为1.0%时,PLAF/TPS适宜加工成型。 展开更多
关键词 聚乳酸 热塑性淀粉 纤维 增强
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三偏磷酸钠改性热塑性淀粉制备与性能研究
15
作者 彭家丽 彭宣龙 叶正涛 《胶体与聚合物》 2018年第1期6-8,共3页
本文以三偏磷酸钠(STMP)为耐水改性剂,甘油和水为增塑剂,纳米纤维素纤维(NCF)为补强剂,采用传统热机械加工方法制备三偏磷酸钠改性热塑性淀粉(TPS/NCF/STMPx),并对其形貌结构,吸湿性及力学性能进行探讨。结果表明:STMP有效地改... 本文以三偏磷酸钠(STMP)为耐水改性剂,甘油和水为增塑剂,纳米纤维素纤维(NCF)为补强剂,采用传统热机械加工方法制备三偏磷酸钠改性热塑性淀粉(TPS/NCF/STMPx),并对其形貌结构,吸湿性及力学性能进行探讨。结果表明:STMP有效地改善了热塑性淀粉的力学性能和耐湿性,本研究中当STMP含量达到最佳值8phr时,TPS/NCF/STMP_8样品的拉伸强度和抗冲击强度均达到极大值;在20℃,50%RH条件长时间放置中,TPS/NCF/STMP_8样品的吸水率达到极小值。 展开更多
关键词 三偏磷酸钠 纳米纤维素纤维 热塑性淀粉 耐湿性
改性热塑性淀粉基复合材料制备与性能研究
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作者 孙良双 彭宣龙 叶正涛 《胶体与聚合物》 2018年第4期166-168,共3页
采用一种创新加工方法,以甘油和水为塑化剂,添加适量戊二醛水溶液,对木薯淀粉进行热塑加工改性,制备改性热塑性淀粉(TPS100GAx);另外在超临界二氧化碳条件下对其改性,制备超临界二氧化碳戊二醛改性热塑性淀粉(scCO2TPS100GAx)。该scCO2T... 采用一种创新加工方法,以甘油和水为塑化剂,添加适量戊二醛水溶液,对木薯淀粉进行热塑加工改性,制备改性热塑性淀粉(TPS100GAx);另外在超临界二氧化碳条件下对其改性,制备超临界二氧化碳戊二醛改性热塑性淀粉(scCO2TPS100GAx)。该scCO2TPS100GAx的热塑加工流动性能,力学性能,强度保留率及耐水性能均得到大幅改善。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 耐水性 戊二醛 强度保留率 热塑性淀粉
α-磷酸锆对热塑性淀粉塑料的改性研究 预览 被引量:1
17
作者 薛灿 银鹏 +2 位作者 杨政 郭斌 李盘欣 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期18-20,35共4页
通过挤出注塑工艺制备了α-磷酸锆(α-ZrP)改性的热塑性淀粉塑料,研究了不同含量的α-ZrP对其拉伸强度、冲击强度、耐水及转矩流变性能的影响。结果表明,当α-ZrP含量为0.2%时,淀粉塑料的拉伸强度从未加时的1.94MPa达到最高的4... 通过挤出注塑工艺制备了α-磷酸锆(α-ZrP)改性的热塑性淀粉塑料,研究了不同含量的α-ZrP对其拉伸强度、冲击强度、耐水及转矩流变性能的影响。结果表明,当α-ZrP含量为0.2%时,淀粉塑料的拉伸强度从未加时的1.94MPa达到最高的4.5MPa,断裂伸长率有所下降;冲击强度由50.4kJ/m^2增加到55.32kJ/m^2;表面接触角由46.34°增加到70.46°,耐水性改善明显;转矩流变曲线表明此时具有较高的峰值扭矩,加工性能有所下降。 展开更多
关键词 淀粉塑料 Α-磷酸锆 阳离子淀粉 插层
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热塑性淀粉/PPC共混改性研究
18
作者 刘旭慧 王娟 +1 位作者 代红光 康舒铭 《内蒙古农业大学学报:自然科学版》 CAS 2017年第6期79-85,共7页
本文分别以甘油和N,N-二羟乙基甲酰胺(BHF)为塑化剂,以马来酸酐为助剂,通过熔融挤出制备了可生物降解的热塑性淀粉/PPC共混材料。研究了共混材料的机械性能、热学性能、透水性能。提取出了共混材料中的PPC,用红外表征,测定挤出后PPC... 本文分别以甘油和N,N-二羟乙基甲酰胺(BHF)为塑化剂,以马来酸酐为助剂,通过熔融挤出制备了可生物降解的热塑性淀粉/PPC共混材料。研究了共混材料的机械性能、热学性能、透水性能。提取出了共混材料中的PPC,用红外表征,测定挤出后PPC的粘均分子量。结果证明:以BHF为塑化剂的共混材料拉伸强度高于以甘油为塑化剂的共混材料。挤出过程中PPC发生降解,马来酸酐的加入抑制了挤出过程中PPC的降解,使得共混材料拉伸强度提高。 展开更多
关键词 聚碳酸亚丙酯 热塑性淀粉 共混改性 助剂 粘均分子量
注塑工艺制备二氧化硅/热塑性淀粉复合材料术 被引量:1
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作者 郭斌 韩梓军 +2 位作者 薛灿 银鹏 李盘欣 《塑料》 CSCD 北大核心 2017年第4期23-25,28共4页
通过溶胶一凝胶法首先合成了二氧化硅微球,与玉米淀粉和甘油直接混合后,先用双螺杆挤出机挤出造粒,再用注塑工艺制备了二氧化硅/热塑性玉米淀粉复合材料(SiO2/TPS),研究了共混体系中不同含量的SiO2对复合材料的力学性能(拉伸... 通过溶胶一凝胶法首先合成了二氧化硅微球,与玉米淀粉和甘油直接混合后,先用双螺杆挤出机挤出造粒,再用注塑工艺制备了二氧化硅/热塑性玉米淀粉复合材料(SiO2/TPS),研究了共混体系中不同含量的SiO2对复合材料的力学性能(拉伸强度、冲击强度)、动态力学性能(DMA)、以及流变加工性能(转矩流变)的影响。结果表明,随着共混体系中SiO2含量的增加,复合材料的拉伸强度、冲击强度、次级松弛转变温度呈先上升后下降的趋势,在SiO2含量为2%时,性能达到最佳,分别为8.78MPa、14.85kJ/m^2和53.64℃,而转矩流变曲线表明,此时具有较高的峰值转矩,复合材料的加工成型性能有所下降。 展开更多
关键词 二氧化硅 热塑性淀粉 复合材料 增强 注塑
麻纤维强化复合材料的制备及性能研究 被引量:1
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作者 刘兴静 谢志成 +3 位作者 程建高 曹宏磊 乔靖 寇晓宇 《化工新型材料》 CSCD 北大核心 2017年第8期119-121,共3页
采用注塑法以热塑性淀粉(TPS)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为基体,麻纤维为填料制备复合材料。研究了麻纤维含量、处理方式及种类对复合材料力学性能和吸水性能的影响。结果表明:复合材料的拉伸强度和弯曲强度值随着麻纤维量(0.5%~2%... 采用注塑法以热塑性淀粉(TPS)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为基体,麻纤维为填料制备复合材料。研究了麻纤维含量、处理方式及种类对复合材料力学性能和吸水性能的影响。结果表明:复合材料的拉伸强度和弯曲强度值随着麻纤维量(0.5%~2%)增加而增加,断裂伸长率先增加后减小,吸水量逐渐降低;经丙烯酸处理的纤维强化后材料力学性能和吸水性能要优于碱、亚氯酸钠和苯甲酰氯;大麻强化的材料力学性能要强于苎麻和黄麻纤维,而苎麻纤维强化的材料吸水性能要弱于大麻和黄麻纤维。 展开更多
关键词 复合材料 麻纤维 制备 热塑性淀粉 聚丁二酸丁二醇酯
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