劍麻纖維-明膠復合材料的制備及性能研究.pdf

1、本文采用明膠作為聚合物基體,采用物理和化學改性方法提高明膠的性能；預處理對天然劍麻纖維進行了處理,運用酸法和酶法拆分出微米級劍麻纖維、亞微米級纖維作為明膠增強體,制備了一種新型的綠色可降解的生物復合材料,研究了復合材料的力學性能、吸濕性能和降解性。
　　 在物理改性明膠方面,采用甘油和不同分子量聚乙二醇(PEG)作為明膠增塑劑。與甘油增塑明膠膜相比,PEG類增塑劑增塑明膠膜有較低的溶出率和較高的拉伸強度?；瘜W改性方面,研究了采用

2、戊二醛(GTA)和雙醛淀粉(DAS)作為交聯劑交聯明膠,發現DAS交聯明膠膜對比GTA交聯明膠膜有著較低的溶脹比。當GTA用量為1.5％時,明膠膜有著較高的拉伸強度；當DAS用量為7.4％時,明膠的拉伸強度最大。
　　 通過對纖維預處理條件的對比研究,發現二甲基亞砜為劍麻纖維表面蠟質去除的較為理想溶劑,經過二甲基亞砜在80℃下處理6h的劍麻纖維表面蠟質去除較為徹底,處理后的劍麻纖維與基體結合較好,更好地提高纖維的增強效果。利用較

3、低濃度硫酸或較短時間處理劍麻纖維易得到具有較高長徑比的劍麻微纖；較高濃度或較長時間處理的劍麻纖維易得到粉末狀的劍麻纖維。酶解得到粉末狀的劍麻微纖維。
　　 本文系統地研究了纖維含量和纖維形態對復合材料吸濕性能、力學性能和降解性能的影響。纖維的加入提高了改性明膠的拉伸強度,復合材料的斷裂伸長率均呈下降趨勢。隨著纖維含量增加,復合材料的平衡吸濕量和水分擴散系數均呈現不同程度降低的趨勢。Lagergren一級速率模型與二級速率模型能夠