针叶树皮作为聚乳酸基生物复合材料的填充剂

科学领域:

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背景情况:

• 木聚合物复合材料 (WPC) 越来越多地使用,填充剂显著影响其性能.
• 针叶树皮是一种丰富的,未充分利用的生物质资源,具有作为WPC填充剂的潜力.
• 了解树皮对WPC属性的影响对于可持续材料开发至关重要.

研究的目的:

• 调查使用针叶树皮作为聚乳酸 (PLA) 基WPC的填充剂的可行性.
• 评估树皮填充剂含量和颗粒大小对WPC特性的影响.
• 为了比较装满树皮的WPC与装满针叶木粉的WPC的性能.

主要方法:

• 制造了六种类型的树皮-PLA WPC,其树皮填充剂含量和颗粒大小各不相同.
• 在水中浸泡后测量了机械性能 (MOR,MOE) 和物理性能 (TS,WA).
• 分析了水接触角度和表面自由能量.
• 进行了统计分析,以确定填料类型和含量的重要性.

主要成果:

• 与用树皮填充的复合材料相比,用树皮填充的复合材料的厚度膨胀 (TS) 和吸水率 (WA) 显著降低.
• 皮层填充剂导致破裂模量 (MOR) 和弹性模量 (MOE) 的降低,较小的颗粒导致更大的减少.
• 用皮料填充的复合材料显示出较低的水接触角度和表面自由能量.
• 填充剂含量是影响WPC特性最重要的因素,其次是填充剂类型.

结论:

• 针叶树皮是PLA WPC的可行的填充物,提高了其抗水性能.
• 使用树皮填充剂会对机械强度产生负面影响,因此需要优化填充剂含量和颗粒大小.
• 填充剂的含量和类型是控制基于树皮的WPC性能的关键参数.