甘蔗渣显微结构对聚乳酸/甘蔗渣复合材料结构与性能的影响

洪浩群^1,2，郭权南¹，邱楚濠¹，刘灏¹，张海燕^1,2

1. 广东工业大学材料与能源学院2. 广东工业大学广东省功能软凝聚态物质重点实验室

摘 要：采用碱处理、硅烷偶联剂处理以及碱处理配合硅烷偶联剂处理等方式改性甘蔗渣(BF),采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、热重分析(TGA)以及力学性能测试等研究改性后BF结构的变化。结果表明,不同改性方法均明显改变了BF的结构及改性剂的键合方式。碱处理能够去除BF中的半纤维素等小分子聚合物以及部分非晶区的纤维素,导致BF热稳定性降低,结晶度上升。碱液浓度偏高以及碱处理时间过长会导致BF的纤维表面原纤化,虽然能增加与偶联剂反应的面积,但BF的强度大大下降,不利于BF的增强作用。因此,硅烷偶联剂处理的BF/PLA复合材料的相容性及力学性能最佳,其次为碱处理配合硅烷偶联剂处理的BF/PLA复合材料,最后为碱处理的BF/PLA复合材料。

关键词：生物质;甘蔗渣;表面改性;偶联剂;显微结构;聚合物基复合材料;