文档介绍：汕头大学

硕士学位论文

题目玻纤增强生物聚酯 P3/4HB 及玻纤表面改性的
研究

英文题目 Study on Glass Fiber Reinforced Poly
(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) and Glass Fiber
Surface Modification

姓名: 于志方学号: 10808062
所在学院: 汕头大学理学院
专业: 应用化学(功能高分子材料)
导师姓名: 许开天职称: 教授
陈向明职称: 副教授
入学日期: 2008 年 9 月论文答辩日期: 2011 年 5 月
摘要
摘要

为了提高非石油基的生物发酵产生的聚羟基脂肪酸酯(PHA)中的重要品种聚(3-
羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)(P3/4HB)的机械性能,并降低其成本,我们对其进行了
玻纤增强,并在同向双螺杆挤出机中熔融挤出,并对复合材料的性能进行了研究。通
过缩短玻纤在双螺杆挤出机的停留时间,改变加热温度,最终使复合材料中玻纤长度
提高了倍。四种润滑剂:硬脂酸钙,两种石蜡,改性乙撑双硬脂酰胺(TAF)用
于改善复合材料中玻纤外露的缺陷,结果显示,TAF 能很好的改善本体系复合材
料表面玻纤外露现象。两种交联剂:二恶唑啉(1,3-PBO),均苯四甲酸二酐(PMDA)
被用来提高复合材料的热力学性能和机械性能,最终的研究发现 1,3-PBO 是综合性能
最好的交联剂。最后我们总结出了利用玻璃纤维增强 P3/4HB 复合材料的最优加工工
艺: 的 TAF,1Phr 的(1,3-PBO)和 30wt%的玻璃纤维。在此工艺下挤出的复合材
料,其拉伸强度,弹性模量和冲击强度分别较纯 P3/4HB 提高了 ,, 倍。
因为点击化学具有高选择性,低反应环境要求,对除特定基团外的其它基团惰性,
高产率等优点,近年来其被表面改性学家发展成为一种有效的表面改性手段。本研究
尝试在玻璃纤维表面采用点击化学反应的方法对玻纤进行表面改性。首先,我们合成
了一种含叠氮基团的硅烷偶联剂,并将此硅烷偶联剂连接到玻璃纤维表面,从而制得
了表面含有叠氮基团的玻璃纤维。傅立叶变换红外光谱及 X 射线能谱等测试证实了玻
纤表面接枝了叠氮基团。最后,我们用含有叠氮基团的玻纤与含端炔基团的化合物进
行点击化学反应的尝试,检测结果显示,点击化学反应成功的在玻璃纤维表面进行。

关键词:聚羟基脂肪酸酯,聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯),玻纤增强树脂基复合
材料,表面改性,点击化学
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Abstract
Abstract

Non-fossil based biopolyester poly (3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) (P3/4HB)
was melt-mixed with short glass fibers to improve the properties of the biopolyester and
reduce the cost. At last mean fiber length increased times by shortening the route of
glass fiber in the co-rotating selfwiping twin-screw extruder and raising the temperature of
process. Calcium stearate, two kinds of paraffin waxs and modified ethylene bis stearamide
(TAF) were investigated as lubricants for the P3/posites. It revealed that TAF is
the most efficient lubricant to reduce exposure of glass fiber and increase smooth finish of
the P3/4HB/posites. 2,2’-(1,3-Phenylene)bis-2-oxazoline (1,3-PBO) and
pyromellitic dianhydride (PMDA) were used as crosslinkers to increase the m