改性纤维素填充改善聚乳酸性能的研究进展

雷高伟 ,  许从洁 ,  曹申奥 ,  姚立民 ,  吴敏 ,  代路

塑料科技 ›› 2024, Vol. 52 ›› Issue (08) : 144 -150.

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塑料科技 ›› 2024, Vol. 52 ›› Issue (08) : 144 -150. DOI: 10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.08.028
综述

改性纤维素填充改善聚乳酸性能的研究进展

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Research Progress on Improving the Performance of Polylactic Acid by Filling with Modified Cellulose

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摘要

文章通过对改性纤维素填充聚乳酸复合材料的最新研究进展进行综述,旨在促进该复合材料的进一步研究和应用。通过介绍多种改性方法在改性纤维素填充改善聚乳酸性能中的应用,如纤维素表面修饰、功能化研究、接枝共聚改性等,总结了改性纤维素填充聚乳酸复合材料的性能改善效果,包括力学性能、热稳定性、降解性能、抗菌性、透氧性、紫外屏蔽性、结晶形态、缓释行为等方面。最后,讨论了该领域尚需深入研究的问题,例如改性纤维素填充聚乳酸成核作用与复合材料性能的探索,多种改性方式的协同作用机理和复合材料微观结构等。未来的研究应着重于优化改性方法、填充机理研究和改进复合材料的微观结构,以实现更好的改性效果和性能提升。同时进一步探索更多适用的改性方式和复合材料制备工艺,推动该领域的发展并拓展其应用领域。

关键词

改性纤维素 / 聚乳酸 / 复合材料 / 相容性 / 性能改善

Key words

Modified cellulose / Polylactic acid / Composites / Compatibility / Performance improvement

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雷高伟,许从洁,曹申奥,姚立民,吴敏,代路. 改性纤维素填充改善聚乳酸性能的研究进展[J]. 塑料科技, 2024, 52(08): 144-150 DOI:10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.08.028

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可生物降解聚合物被视为解决塑料垃圾产生的环境问题的潜在解决方案。聚乳酸(PLA)作为传统石油基塑料的替代品引起了特别的关注[1]。PLA由可再生的农业原料发酵合成,包括玉米[2]、甘蔗[3]及其他多糖[4]。然而,与其他合成塑料一样,PLA也存在固有缺点,如性脆、再结晶速度慢、抗冲击和撕裂性差等[5-7],限制其在汽车和医学等领域的应用[8-10]。因此,改性PLA成为生产可再生材料来弥补其不足的关键。
近年来,“双绿色”的新定义在复合材料工艺中的应用日益普遍。PLA作为一种符合“双绿色”标准的聚合物基体候选材料备受关注。在不损害PLA力学性能的情况下,使用绿色填料来增强PLA已成为核心问题。天然聚合物因其天然可再生、低成本、可生物降解和环保等特性而受到广泛关注。纤维素作为一种重要的天然生物聚合物和主要的生物质资源,具有独特的性能,包括可再生性和生物降解性[11-13]。植物纤维在本质上是亲水性的,与疏水PLA基质不相容。这种较差的相容性产生了较弱的界面相互作用和其他缺陷,会降低所生产的材料的整体性能[14]。因此,提高亲水性纤维素与疏水性PLA的相容性是长期以来研究的热点[15]。本文将分析改性纤维素对PLA复合材料性能的增强作用,讨论纤维素填充PLA材料面临的关键技术挑战,并预测其未来的发展趋势。

1 表面化学修饰

不同的纤维素改性方法对改善PLA复合材料的性能具有不同影响。对纤维素进行表面修饰(如硅烷偶联剂改性[16]、表面活性剂改性[17]、酰化修饰[18]等)可以提高纤维素与PLA之间的相容性,从而改善复合材料的力学性能和热稳定性。此外,填充改性纤维素还可以促进PLA材料的降解,提高其可降解性能和环境友好性[19]

1.1 力学性能

PORNBENCHA等[20]采用碱性水解法从菠萝叶中提取纤维素,并使用硅烷偶联剂(Si-69)对其进行表面改性。通过傅里叶变换红外光谱对1 240 cm-1处的C—O—Si强度峰进行观察,证实了5%和10%的Si-69对纤维素的表面改性效果良好。然后,将经过Si-69处理的纤维素作为增强填料注入PLA基体中,通过溶剂铸造法制备了复合薄膜。结果表明,采用表面改性纤维素增强的PLA显示出最高的抗拉强度,为21.75 MPa,这是由于PLA基体与纤维素的界面具有很强的黏附性。

OUAJAJ等[21]采用硅烷偶联剂对纤维素进行化学改性,以增强纤维素与PLA的相容性,表征分析证实了改性的成功。通过双螺杆挤出机将PLA与不同比例的改性纤维素和黏土进行复合。复合材料测试结果显示,随着改性纤维素和黏土填料的增加,生物纳米复合材料的玻璃化转变温度略有下降,而熔融温度保持不变。与黏土和纤维素比例为1∶1相比,黏土和纤维素或纤维素和黏土比例更高的复合材料具有更好的力学性能。

JAMALUDDIN等[22]分别使用乙酸酐、丙酸酐和丁酸酐对纤维素纳米纤维(CNF)的羟基进行修饰,形成表面改性的乙酰化CNF(CNFa)、丙酰化CNF(CNFp)和丁酰化CNF(CNFb),以提高与PLA基体的相容性。结果表明,与PLA/CNF复合膜相比,PLA与改性CNF填料形成更光滑的表面,具有更好的透明度、力学性能和润湿性。对比了CNFa、CNFp和CNFb对PLA基体的影响,发现CNFp是PLA的最佳填料。

LONG等[23]使用甲酸对纤维素进行改性,制备了甲酰基纤维素(FC)。通过溶液浇铸法制备了FC/PLA薄膜材料。SEM显示,甲酰化后的长棒状纤维素颗粒断裂成了短棒状,FC的引入使得PLA表面更加粗糙。与纯PLA膜相比,添加了1%FC(含有15.79%甲酰基)的PLA/FC复合薄膜的拉伸强度和弹性模量分别增加了48.59%和346.00%,吸湿性和透水性分别降低了40.56%和51.43%。PLA/FC复合材料性能的提升可以归因于疏水性甲酸酯基团的引入,改善了PLA与纤维素之间的相容性。

WANG等[24]设计了一种缩聚物包覆的CNF杂化物,通过在CNF表面进行硅烷、铝酸盐和钛酸酯偶联剂单体的脱水自缩合原位聚合,进一步作为CNF增强PLA复合材料的增强/增韧纳米填料。结果表明,在添加了2.5%的CNF后,CNF增强PLA复合材料的拉伸强度、弹性模量和拉伸韧性分别提高了27%、51%和68%;与纯PLA相比,该复合材料具有更高的弹性和熔体强度。

ORELLANA等[25]将经表面改性的纤维素纳米晶体(CNC)与PLA溶液共混,并通过熔融挤压成薄膜。当添加1%的经十二胺改性的CNC时,PLA的韧性从1.70 MJ/m3提高到2.74 MJ/m3,提高了61%,而拉伸强度和模量并未下降。

JIN等[26]对纳米晶纤维素(NCC)进行了3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)的接枝改性,采用溶液浇铸工艺将PLA和NCC以不同比例混合制成生物复合膜。结果表明,硅化纳米晶纤维素(SNCC)的添加可以改善PLA基复合膜的透气性、耐光性、热稳定性和力学性能。与对照品相比,含有0.5% SNCC的PLA基复合膜的抗拉强度和断裂伸长率分别提高了53.87%和61.46%;与纯PLA膜相比,PLA/SNCC复合膜的透气性提高了87.9%。

BIN等[27]采用化学改性微原纤维素(MMFC)、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(EGMA)和PLA制备了PLA/MMFC/EGMA复合材料。结果表明,在仅含有少量MMFC(3%)的情况下,当结晶温度在120 ℃时,PLA的结晶速率增加了7倍,并且与纯PLA相比,拉伸模量和拉伸强度都增加了25%。DSC谱图证实,在EGMA存在下,与纯PLA相比,PLA/MMFC-3%/EGMA-5%复合材料的断裂伸长率明显从9.1%提高到20.8%。

AL-MOBARAK等[28]使用5%~15%的氢氧化钠、醋酸酐和苯甲酰氯溶液对丝瓜纤维(SGF)进行了碱化、乙酰化和苯甲酰化等化学处理,以提高纤维基质的黏附性。研究发现,将经处理过的纤维掺入PLA基体后,复合材料的抗压强度提高了10%~35%。土埋实验验证了该复合材料的可生物降解性,发现苯甲酰化的SGF表现出优异的力学性能,并增强了复合材料的热稳定性。

1.2 热稳定性

PAL等[29]为了克服CNC与PLA的亲和性差异,采用季铵盐(CTAB)作为表面活性剂对CNC进行了表面改性。将CNC/改性CNC(1%、2%、3%)和0.5%的还原氧化石墨烯(rGO)混合到聚合物基体中,制备了纳米复合材料。拉伸试验结果表明,相较于纯PLA和其他纳米复合材料,含有1%的CNC和rGO的纳米复合材料具有最高的拉伸强度和热稳定性。细胞毒性评价显示,所有纳米复合材料对HEK293细胞无毒且细胞相容性良好。此外,相较于纯PLA和PLA/CNC/rGO纳米复合材料,含有改性CNC的纳米复合材料具有更好的阻隔性能。

KASA等[30]对纳米晶纤维素(uNC)进行了乙酰化改性,得到乙酰化纳米晶纤维素(aNC),采用溶剂铸造方法制备了由aNC增强PLA的生物复合材料。结果表明,aNC在PLA聚合物中表现出更好的分散性,这是由于表面极性的降低增加了两种材料之间的界面相互作用。与uNC增强的PLA相比,aNC增强的PLA生物复合膜在抗拉强度、弹性模量和热稳定性方面表现更好。

ZHANG等[31]研究了纳米羟基磷灰石(N-HA)对竹纤维(BF)的改性及其对BF/PLA复合材料的力学性能和热性能的影响。结果表明,N-HA最佳含量为5%。与对照组相比,改性BF/PLA复合材料的力学性能和结晶度得到改善,抗弯强度、拉伸强度和冲击强度分别提高了10.2%、116.0%和28.1%。热重分析结果显示,改性BF/PLA复合材料具有较高的热稳定性。

ZHAO等[32]利用硝酸-乙醇水解法从酒糟中提取微晶纤维素(MCC),并采用溶液浇铸法制备了PLA复合膜。结果表明,超声联合磺化处理对MCC表面结构的影响明显优于磺化和超声处理。对磺化和超声改性的MCC/PLA复合膜进行傅里叶变换红外光谱分析发现,大量羟基被水解,抗拉强度提高到505.24 MPa,热分解温度从260 ℃提高到320 ℃。

KASA等[33]将香蕉茎作为原料,经过强酸水解合成了NCC,通过乙酰化反应对NCC进行了改性,得到改性NCC(aNC)。X射线衍射元素分析显示,低aNC负载下2θ=22.7°处的结晶度峰消失,表明aNC在PLA聚合物中的分散适当。拉伸试验结果表明,在1%的负载下,aNC达到了最佳的力学性能,7%的aNC负载使得aNC-PLA纳米复合材料的热分解温度从310 ℃增加到320 ℃。

JIANG等[34]以脱脂棉为原料,采用硫酸水解法制备了棒状CNC。采用氢氧化钠溶液进行中和,去除残留的硫酸,随后利用聚环氧乙烷(PEO)进行修饰,进一步将原始和改性的CNC添加到PLA基体中,利用热压缩工艺制备了纳米复合材料。热重分析结果表明,改性后的CNC的初始热分解温度比原始CNC提高了120 ℃。这表明由于PEO层具有屏蔽效应和包裹作用,使得改性的CNC具有更好的热稳定性。

DEBELI等[35]采用热压成型方法成功制备了苎麻纤维增强PLA复合材料,研究了磷酸二铵(DAP)对苎麻纤维与PLA复合材料界面黏附性能的影响。热分析表明,经过DAP改性的苎麻纤维/PLA复合材料在分解温度下表现出较低的热分解温度、独特的分解行为和较多的残炭形成。SEM观察结果显示,改性后的苎麻纤维在PLA基体中呈现出适当的排列和均匀分布,增强了复合材料的拉伸、弯曲和冲击性能。

1.3 降解性

CHEN等[36]采用表面改性的方法提高了锦麻纤维(KF)和多壁碳纳米管(MWCNTs)在PLA基质中的相容性,并提升了复合材料的力学性能。与纯PLA相比,最优的KF/MWCNT/PLA复合材料的抗拉强度和冲击强度分别提高了58%和113%。亲水性KF的加入使复合材料能够容纳更多的酶,从而加速生物降解,经过11周几乎完全分解。

ROSLI等[37]研究评估了纤维素接枝聚甲基丙烯酸甲酯(cell-g-PMMA)含量对PLA-天然橡胶/液体天然橡胶共混物复合材料性能的影响。由于PLA和PMMA之间的化学相互作用,cell-g-PMMA的加入改善了复合材料的力学性能。加入cell-g-PMMA后,PMMA的热稳定性略有下降。土埋实验表明,增加cell-g-PMMA的含量会降低复合材料的降解程度。然而,埋藏后的质量损失直接影响了复合材料的吸水能力,但仍然高于单独的聚合物。

改性纤维素填充PLA的表面改性是一个重要的研究领域。通过对填充纤维素表面进行化学处理,改变纤维素的形态结构或调整纤维素与PLA的配比,可以改善填充纤维素与PLA之间的相容性,减少界面的应力传递不连续性,提高纤维素的分散性和稳定性,从而提高复合材料的性能。

2 功能化研究

功能化改性[38]通过引入特定的功能基团,使复合材料具备特殊的性能,例如抗菌性和透氧性等。这些改性纤维素的填充可以通过多种方法实现,如物理混合和化学修饰等[39-41]。填充改性纤维素同时可以增加PLA的强度、刚度和耐热性[42-43],提高复合材料的力学性能和热稳定性。

2.1 抗菌性

AN等[44]通过将环N-卤胺-1-氯-2, 2, 5, 5-四甲基-4-咪唑烷酮(MC)接枝到微晶纤维素(MCC)纤维上(g-MCC),制备了具有优异抗菌活性的生物基“绿色”膜。表征结果显示,MC成功地接枝到MCC纤维上,接枝率为10.24%。接枝改善了g-MCC与PLA之间的相容性,使得g-MCC在膜基质中具有良好的分散性,并且与MCC/PLA膜相比,g-MCC/PLA膜具有更高的透明度。与MCC/PLA和MC/PLA复合材料相比,g-MCC/PLA复合材料表现出更好的力学性能。接触N-卤胺后,g-MCC/PLA膜使接种的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌分别在5 min和30 min内完全失活。此外,迁移实验显示,与MC/PLA膜相比,g-MCC/PLA膜具有更高的氧化氯稳定性和长期的抗菌活性。

ABDULKHANI等[45]开发了一种以蜂胶乙醇提取物(EEP)为涂层的CNFs/PLA材料。结果表明,EEP对大多数受测菌株具有相当的抗菌活性。即使在非常低浓度的EEP下,改性的CNFs/PLA膜的表面也表现出对革兰氏阳性菌的抗菌活性。添加EEP的测试薄膜显著增强了对革兰氏阳性菌(如炭疽杆菌、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌)的抗菌效果,但对革兰氏阴性菌没有影响。

SHOJAEIARANI等[46]在水热处理后将硫化锌(ZnS)量子点纳米颗粒添加到CNC中,并采用薄膜流延法制备纳米复合薄膜。透射电子显微镜分析显示,CNC悬浮液和ZnS纳米颗粒均匀分散。将负载ZnS量子点的CNC添加到PLA膜中,在紫外光暴露下会发出明亮的蓝色荧光。将负载ZnS量子点的5%的CNCs掺入PLA中,显著抑制了大肠杆菌和沙门氏菌的生长。动态力学分数据表明,在PLA膜中1%的ZnS涂层CNC使纳米复合膜的储能模量增加了25%。负载ZnS量子点的CNCs表现出有效的荧光和抗菌性能,可作为食品包装材料。

NIU等[47]采用松香对CNF进行改性,并将其用作PLA基体的增强填料。用壳聚糖(CHT)包覆所得膜,制备了双层复合膜。松香改性CNF(R-CNF)的FTIR光谱在1 730 cm-1处有一个清晰的峰,证实了松香成功酯化CNF。与CNF相比,R-CNF在PLA基体中的分散性更好,并且R-CNF的负载对制备的膜的力学性能有显著影响。当R-CNF负载量为8%时,复合膜形成了一个渗透网络,复合膜的力学性能最佳。抗菌实验表明,R-CNF/PLA/CHT复合膜对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌具有良好的抗菌性能,这可能是由于CHT和松香的协同抑菌作用。

2.2 透氧性

唐丽丽等[48]采用酶解和机械处理法制备了微纤化纤维素(MFC)。使用偶联剂KH560对MFC进行疏水改性处理,得到改性后的MFC-S。随后将MFC-S与PLA混合制备薄膜。结果表明,当MFC-S含量为0.75%时,MFC-S/PLA共混膜的拉伸强度比纯PLA膜提高了13.3%。而当MFC-S含量为2.00%时,MFC-S/PLA共混膜的透氧系数是纯PLA膜的1.43倍,透湿系数是纯PLA膜的1.26倍,同时透光率降低了60%,具有良好的挡光效果。此外,当MFC-S含量为0.75%时,包装薄膜表现出良好的抗拉强度;而当MFC-S含量为2.00%时,薄膜具有良好的透氧性、透湿性和耐光性。

2.3 紫外线屏蔽

SHOJAEIARANI等[49]对比了木质素包覆纤维素纳米晶体(LCNC)增强的PLA纳米复合材料与木质素纳米填料(LNP)增强的PLA纳米复合材料,在紫外线屏蔽、力学性能和生物降解性方面的表现。采用母料法挤出和注塑成型,制备了具有不同纳米填料含量(3%和5%)的纳米复合材料。紫外-可见表征揭示了结合LNP或LCNC纳米结构在紫外线阻断能力方面的协同作用。在PLA基体中加入低含量(3%)的LCNC,可阻挡最高量的紫外线辐射,阻挡75.3%的UV-A和45.81%的UV-B。PLA及其纳米复合材料的降解实验表明,PLA纳米复合材料在水解降解30 d后的最大质量损失,从PLA的8.0%增加到PLA-5%LCNCs的14.0%,PLA-5%LNP的16.7%。

2.4 结晶形态

CHEN等[50]研究使用化学功能化的增强材料洋麻纤维(KF)和多壁碳纳米管(MWCNTs)提高PLA复合材料的结晶度、力学性能和耐热性。功能化的KF和MWCNT通过在PLA基体中形成化学键,展现出优异的相容性,并在增强体周围形成穿晶结构,从而显著改善了物理性能。差示扫描量热分析(DSC)表明,功能化KF可以促进晶体的生长并增加晶体含量,退火处理进一步推动PLA的再结晶并提高了结晶度。此外,Avrami方程指出,功能化KF和MWCNT有助于将PLA中的结晶形态从三维体(球形)转变为二维片状结构。

改性纤维素填充改善PLA复合材料的性能,是一个热门课题。目前研究者大都采用化学修饰方法改性单一纤维素填充PLA,而没有探究混合填充(多重功能相,如成核、增强、增塑、增韧)联合增强PLA的可能性。此外,除了调节亲水纤维素与疏水PLA之间的界面不相容性,还要考虑复合材料综合性能的提升。

3 接枝共聚改性

接枝共聚改性[51]则是通过在纤维素上接枝共聚物,以改善其在PLA基质中的相容性,从而增强复合材料的性能。

3.1 力学性能

WAN等[52]利用静电纺技术制备了立体复合PLA纤维(Sc-fibers)和左旋聚乳酸(PLLA)接枝纤维素纳米晶体(g-CNC)纳米填料,与PLLA基体进行共混,制备了不同的纳米复合材料。研究发现,这两种纳米填料都能够加速PLLA的结晶速度,但是g-CNC对PLLA的成核能力要强于Sc-fibers。另外,复合材料在添加了g-CNC和Sc-fibers后,断裂伸长率可以提高4倍。

PENG等[53]利用静电纺丝法制备了超支化PLA(H-PLA)改性的纤维素纳米晶体(H-PLA-CNCs)增强的纳米纤维膜。结果表明,H-PLA成功改善了CNCs,在添加了7%的H-PLA-CNCs后,PLA复合纳米纤维膜的拉伸强度和极限应变分别为15.56 MPa和25.00%,与纯PLA相比,分别提高了228%和72.40%。此外,PLA/5%H-PLA-CNCs复合纳米纤维膜的形状恢复率达到93%,比纯PLA提高了37%。

YU等[54]研究了在纤维素纳米球(CNS)表面接枝不同链长的聚乙二醇(PEG),并比较了CNS-g-PEG和CNS对PLA性能的影响。研究发现,在相同的负载下,CNS-g-PEG的加入对PLA的链迁移率、结晶度、热稳定性、力学性能、屏障性能和迁移性能的影响比CNS更积极。其中,PLA/CNS-g-PEG6000纳米复合材料的强度和断裂伸长率分别提高了101.4%和431.7%。PLA/CNS-g-PEG2000的吸水率和水蒸气渗透率分别降低了78.5%和76.2%。

3.2 热稳定性

GAO等[55]采用开环聚合法制备了微晶纤维素-g-聚(ℇ-己内酯)共聚物(MCC-g-PCL),将其作为绿色增塑剂用于PLA增韧。结果表明,通过添加15%的MCC-g-PCL,复合材料的断裂伸长率为22.6%(比纯PLA高出约376%),抗拉强度为47.3 MPa(与纯PLA相当),冲击强度为26 J/m(比纯PLA高出约130%)。MCC-g-PCL降低了PLA共混物的玻璃化转变温度(T g),共混物的T g为58.4 ℃。与MCC相比,MCC-g-PCL聚酯增塑剂具有更好的热稳定性,T 5%仍可保持在300 ℃以上。流变学结果表明,作为增塑剂的MCC-g-PCL通过引入PCL柔性链提高了PLA分子链的迁移率,降低了PLA共混物的复数黏度、储能模量和损耗模量。

LIU等[56]使用DL-乳酸接枝的微纤化纤维素(MFC-g-DL)改善与PLA的相容性,并采用熔融挤压和热冷挤压法制备了增强的复合材料。发现添加1%的MFC-g-DL后,PLA/MFC-g-DL复合材料的抗拉强度比纯PLA提高了22.1%。SEM结果显示,PLA与MFC-g-DL之间的结合更加紧密。DSC结果显示,纤维素的加入改变了PLA的玻璃化转变温度、熔融温度和结晶温度。热重分析结果显示,复合材料的初始分解温度和最高分解温度均低于PLA。

3.3 缓释行为

WANG等[57]采用自由基聚合和双乳液(W/O/W)溶剂蒸发的方法设计了具有双响应性纤维素纳米晶体(C-PMA)的PLA复合微球(PLA-C)。通过将聚甲基丙烯酸-2-(N,N-二甲基氨基)乙酯(PDMAEMA)接枝到CNCs上制备了C-PMA纳米颗粒。研究发现,添加5%的C-PMA显著提高了PLA-C微球的结晶度和亲水性能。此外,通过引入双响应性的C-PMA纳米颗粒,可以实现复合微球的可控和长期缓释行为。载荷盐酸四环素(TCH)的PLA-C20复合微球在pH值为7.4和pH值为8时,表现出较低的药物释放水平,而在较低的pH值(5.0)和较高的温度(43 ℃)下,药物释放速率显著增加,累积药物释放率达到82%,证明了复合微球具有温度和pH值双重响应的控制药物释放能力。

纤维素经接枝共聚填充可以显著改善PLA复合材料的力学性能和热稳定性,从而使其在特定领域的应用和潜在用途更具可行性。但研究者对纤维素接枝共聚物和PLA基体的相互作用机理并没有深入研究。

4 结论

综上所述,表面修饰、功能化研究和接枝共聚改性等手段在改善纤维素填充PLA材料的相容性方面得到了广泛研究。填充改性纤维素可以显著改善PLA复合材料的力学性能和热稳定性。这些方面的研究进展为改性纤维素填充PLA的工业应用提供了重要的理论和实验基础,并为进一步优化和开发改性纤维素填充PLA材料的性能和应用提供了指导。尽管改性纤维素填充PLA复合材料取得了一些进展,但仍然存在一些问题需要解决。首先是PLA的综合性能与结晶性能密切相关,应更深入研究改性纤维素填充PLA成核机理与其性能关系,同时考虑改性纤维素界面相互作用、成核和塑化对PLA材料性能的协同作用。其次,改性纤维素填充的适应性也需要进一步探索,包括填充纤维素的种类、尺寸、结构和含量等因素的影响。纳米级纤维素的生产仍然被证明是昂贵和困难的,随着低成本、环保型、多功能型和高性能的研究不断深入,相信改性纤维素填充PLA材料将在工程应用上发挥更大的作用。

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基金资助

新疆科技学院大学生创新创业训练计划项目(S202213561019)

新疆科技学院校级科研基金项目“改性纳米分子筛作用于聚乳酸结晶机理及性能构效关系研究”(2024-KYZD02)

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