可持续的生物基复合材料:基于酸的环氧树脂合成和改性自然废弃物增强剂

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物科学 聚合物科学
• 可持续化学 可持续化学

背景情况:

• 对以石油为基础的聚合物的可持续替代品的需求不断增长.
• 需要环保生物复合材料来减少对环境的影响.
• 利用农业废物作为复合材料中的自然增强剂.

研究的目的:

• 合成和描述一种新的生物基环氧树脂 (EFA).
• 用酸 (CA) 和酸 (LA) 修改杏仁核 (APKSh) 废弃物,以提高兼容性.
• 开发和评估EFA-APKSh生物复合材料的性能.

主要方法:

• 从烟酸 (FA) 和化水素 (ECH) 合成EFA.
• 用CA和LA对APKSh进行化学修饰.
• 生物复合材料的制造和表征 (FT-IR,SEM,TGA,DMA,机械,热,表面性能).

主要成果:

• 这种15%重量CA改性复合材料实现了105.7 MPa的抗拉强度和8.7 GPa的电模.
• LA-APKSh复合材料表现出高热稳定性,在800°C时有26.9%的炭残留物,Tg为106.01°C.
• CA-APKSh复合材料表现出增强的疏水性 (>99.6°C.A.) 并且提高了海水的抵抗力.

结论:

• 化学修饰的杏仁核贝废物可以有效地用作生物基环氧复合材料的增强剂.
• 与整洁的环氧基质相比,开发的生物复合材料提供了优越的机械,热和表面性能.
• 这项研究为从农业废物中制造高性能,可持续的环氧复合材料提供了一条可行的途径.