Các tính chất cơ học của các composite phân hủy sinh học từ axit polylactic (PLA) và cellulose vi tinh thể (MCC)

Wiley - Tập 97 Số 5 - Trang 2014-2025 - 2005
Aji P. Mathew1, Kristiina Oksman1, Mohini Sain2
1Department of Engineering Design and Materials, Norwegian University of Science and Technology, Trondheim, Norway
2Earth Sciences Centre, Faculty of Forestry and Chemical Engineering, University of Toronto, Toronto, Canada

Tóm tắt

Tóm tắtCác composite phân hủy sinh học đã được chuẩn bị bằng cách sử dụng cellulose vi tinh thể (MCC) làm vật liệu gia cường và axit polylactic (PLA) làm môi trường. PLA là polyester của axit lactic và MCC là cellulose được chiết xuất từ bột gỗ chất lượng cao bằng phương pháp thủy phân axit để loại bỏ các vùng vô định hình. Các composite được chuẩn bị với các hàm lượng MCC khác nhau, lên tới 25 wt%, và bột gỗ (WF) và bột gỗ (WP) đã được sử dụng làm vật liệu tham khảo. Về tổng thể, các composite MCC/PLA cho thấy các đặc tính cơ học thấp hơn so với các vật liệu tham khảo. Phân tích nhiệt động học cơ học động (DMTA) cho thấy rằng mô đun dự trữ tăng lên với việc bổ sung MCC. Các nghiên cứu nhiễu xạ tia X (XRD) trên các vật liệu cho thấy composite kém tinh thể hơn so với các thành phần tinh khiết. Tuy nhiên, nghiên cứu kính hiển vi điện tử quét (SEM) về các vật liệu cho thấy MCC vẫn tồn tại dưới dạng các tập hợp của sợi cellulose tinh thể, điều này giải thích cho các đặc tính cơ học kém. Hơn nữa, bề mặt gãy của các composite MCC cho thấy sự kết dính kém giữa MCC và môi trường PLA. Các nghiên cứu phân hủy sinh học trong đất ủ ở 58°C cho thấy các composite WF có khả năng phân hủy sinh học tốt hơn so với các composite WP và MCC. Dự kiến, hiệu suất của các composite sẽ được cải thiện bằng cách tách các tập hợp cellulose thành các vi sợi và với sự kết dính được cải thiện. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 97: 2014–2025, 2005

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1002/pc.10570

10.1023/A:1018578322498

10.1016/S1359-835X(97)00042-0

10.1016/S0266-3538(99)00024-X

10.1023/A:1026546426764

10.1016/S0079-6700(98)00018-5

10.1016/S0921-3449(01)00089-1

10.1016/S1359-835X(02)00082-9

10.1016/0958-9465(90)90049-4

10.1016/S0032-3861(02)00778-4

10.1021/bm0101769

10.1023/A:1026583404899

10.1007/978-1-4419-9050-1_10

Mishra S., 2002, J Reinforced Plastics and Composites, 21, 5570

Kalaprasad G., 1997, J Mater Sci, 59, 4260

10.1002/(SICI)1097-4628(19970110)63:2<247::AID-APP12>3.0.CO;2-#

10.1002/app.1991.070420307

10.1007/BF00231633

Dufresne A., 1998, Recent Developments in Macromolecular Res, 3, 455

Mattoso L. H. C, 1997, Lignocellulosic‐Plastic Composites, 241

Periera N.;Sousa M. L.;Agnelli J. A. M.;Mattoso L. H. C.Effect of Processing on the Properties of Polypropylene Reinforced with Short Sisal Fibers; 4th Int Conf Wood Fiber Plastic Composites Madison WI USA May 12–14 1997; p206.

10.1016/S0032-3861(01)00128-8

10.1063/1.122911

10.1016/S0142-9612(00)00091-0

10.1016/S0142-9612(03)00080-2

10.1016/S0266-3538(03)00103-9

10.1007/978-1-4615-0825-0

10.1023/A:1017512029696

Felix J., 1991, J Appl Polym Sci, 52, 689

10.1002/app.1992.070450918

10.1002/app.11446

10.1016/S0266-3538(02)00248-8

10.1002/app.11546

McCrum N. G., 1988, Principles of Polymer Engineering

10.1002/(SICI)1097-4628(19991121)74:8<1962::AID-APP10>3.0.CO;2-X

10.1088/0508-3443/3/3/302

10.1023/A:1013181804540

10.1016/S0032-3861(01)00125-2

10.1021/ma0008701

10.1016/S0141-3910(97)00148-1

10.1023/A:1021808317416

10.1021/nl0202152

Thông tin
Thông tin xuất bản

Wiley

Tập 97 Số 5

2014-2025

Thông tin tác giả