太阳花种子外含量对PHBV基生物复合材料的机械,热和功能性质的影响
Grzegorz Janowski1, Marta Wójcik1, Irena Krešić2
1Department of Materials Forming and Processing, Rzeszow University of Technology, Powstańców Warszawy 8, 35-959 Rzeszów, Poland.
太阳花种子外 (SSH) 增强了多3-基酸-co-3-基酸 (PHBV) 生物复合物,显著增加了刚性和尺寸稳定性. 这些可持续的SSH-PHBV生物复合材料对精确的技术成型零件显示出希望.
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
- 可持续材料 可持续材料
背景情况:
- 聚3-基酸-co-3-基酸 (PHBV) 是一种可生物降解的聚合物,在各种领域都有潜在的应用.
- 人们越来越需要可持续且具有成本效益的填充剂来改善生物塑料的性能.
- 太阳花种子外 (SSH) 是一个丰富的农业副产品,具有作为强化填充剂的潜力.
研究的目的:
- 调查使用向日种子外 (SSH) 作为PHBV的可持续填充剂的可行性.
- 描述SSH填充PHBV生物复合材料的机械,热和尺寸特性.
- 评估这些生物复合材料在技术模具零件应用中的潜力.
主要方法:
- 太阳花种子外 (SSH) 在15,30和45%重量负载时被纳入PHBV矩阵.
- 生物复合材料的加工是通过挤出和注塑来实现的.
- 福利埃变换红外光谱法 (FTIR),差分扫描热量计 (DSC),机械测试和维度稳定性测量被用于表征.
主要成果:
- FTIR分析表明SSH填充剂和PHBV矩阵之间存在相互作用.
- 拉伸模量随着SSH含量显著增加,在45%重量SSH时达到4.5GPa.
- 拉力强度下降了10-40%,而破裂时的延长率降至1.0-1.5%.
- 高SSH含量抑制了冷却过程中的结晶 (DSC) 由于受限效应.
- 在厚度方向的加工收缩减少了大约80%.
- 随着SSH负载的增加,吸水率增加,但15-30%的SSH复合材料提供了硬度,硬度和尺寸精度的平衡.
结论:
- 可以有效地使用SSH作为可持续的填充剂,以提高PHBV生物复合材料的刚性和尺寸稳定性.
- 开发的SSH-PHBV生物复合材料在生产精密技术成型零件方面表现出有前途的性能.
- 优化的SSH含量 (重量15-30%) 提供了机械性能和尺寸精度之间的良好平衡,尽管增加了吸水率.
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