生物基本佐克萨V-fa/PEG/碳黑复合材料的开发:热和机械性能
Nattapon Chaiwichian1, Chaitawat Saelee1, Kamontip Kuttiyawong1
1Department of Physical and Material Sciences, Faculty of Liberal Arts and Science, Kasetsart University, Nakhon Pathom 73140, Thailand.
Polymers
|October 28, 2025
概括
这项研究开发了柔性耐热聚合物,通过将生物基聚糖与聚乙烯甘醇 (PEG) 混合并用碳黑 (CB) 强化它们. 由此产生的复合材料为工程应用提供了增强的机械性能和热稳定性.
科学领域:
- 聚合物科学与工程 聚合物科学与工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 复合材料 复合材料 复合材料
背景情况:
- 耐热聚合物往往缺乏灵活性,限制了它们的应用.
- 生物基聚合物提供可持续的替代品,但可能需要性能增强.
- 聚乙烯甘醇 (PEG) 的研究是为了提高聚合物的灵活性.
研究的目的:
- 开发灵活的耐热聚合物混合物,使用生物基聚糖和PEG.
- 通过加入碳黑 (CB) 来增强这些混合物的性能.
- 为了优化组合,以平衡机械和热性能.
主要方法:
- 准备了V-fa型聚糖和PEG (不同分子量和50-95%重量%) 的混合物.
- 精选的混合物由不同数量的碳黑 (0-20 phr) 组成.
- 进行了差分扫描热量计 (DSC),热重力测量分析 (TGA) 和机械测试.
主要成果:
- 这种80重%PEG 8k的混合物显示出最佳的可加工性.
- 碳黑的加入增加了化温度 (70至83°C) 和玻璃过渡温度 (-53至-48°C).
- 复合材料表现出高热稳定性 (Tdmax ~416 °C),改善了分解阻力 (燃烧率10%至28%),并显著增强了机械性能 (屈曲模量高达456 MPa,屈曲强度高达3.94 MPa).
结论:
- 80重量%的8k PEG与2.5phr CB的复合物提供了机械和热性能的最佳平衡.
- 这些开发的材料适用于工程聚合物应用.
- 这项研究表明,通过混合和碳黑强化,可以有效地提高性能.
