聚乳酸/麦秸粉复合材料的制备及性能研究

采用麦秸粉、聚乳酸(PLA)、偶联剂(KH550)、增塑剂(PEG400)、助剂,制得PLA/麦秸粉复合材料,探究了麦秸粉、KH550、PEG400、助剂的用量对PLA/麦秸粉复合材料力学性能的影响。研究结果表明:麦秸粉用量过多会导致PLA/麦秸粉复合材料的力学性能降低,在麦秸粉用量为10%(wt,质量分数,下同)、PLA用量为90%、KH550用量为6%、PEG400用量为10%,助剂用量为1%条件下,制得的PLA/麦秸粉复合材料的拉伸强度为38.0MPa,断裂拉伸应变为40.0%,弯曲强度为60.0MPa,冲击强度为14.0kJ/m2,具有较好的力学性能。     

3D打印PLA/麦秸粉复合材料的力学性能优化

将聚乳酸(PLA)作为基体,麦秸粉作为增强体,通过挤出成型工艺制备用于熔融沉积成型3D打印的木塑复合材料。采用正交试验设计的方法,通过对复合材料的力学性能进行测试,探索最佳的制备工艺。结果表明,随着麦秸粉平均粒径的增加,复合材料的弯曲强度与冲击强度出现先上升后下降的趋势,当平均粒径为120μm时,弯曲强度与冲击强度分别达到60.51 MPa,12.84 k J/m~2;麦秸粉的含量在1%时,复合材料的弯曲强度与冲击强度达到最大值,分别为62.87 MPa,12.72 k J/m~2;硅烷偶联剂KH550的加入会提高复合材料的力学性能,对冲击强度的作用效果强于弯曲强度,当KH550的添加量为8%时,冲击强度达到12.90 k J/m~2;马来酸酐接枝聚丙烯相容剂(MAPP)的添加会使复合材料的弯曲强度与冲击强度先上升后下降,当MAPP含量为1%时,复合材料的弯曲强度与冲击强度分别为62.68 MPa,11.91 k J/m~2,达到最大值。