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天然纤维用于生物基复合材料界面改性研究进展

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塑料科技 2014年第3期42卷 84-88页

作者：杨长龙杨栋磊杨强李玥支朝晖齐齐哈尔大学材料科学与工程学院黑龙江省齐齐哈尔161006 常州龙骏天纯环保科技有限公司江苏常州213025 常州龙裕环保科技有限公司江苏常州213025

以天然纤维与高分子材料为原料,制造生物基复合材料是满足环境、资源可持续发展需要的一种重要途径。为了获得性能良好的生物基复合材料,对天然纤维进行界面改性是必要和有效的。基于碱处理、酶处理及酰化处理等改性方法,综述了最近几... 详细信息

以天然纤维与高分子材料为原料,制造生物基复合材料是满足环境、资源可持续发展需要的一种重要途径。为了获得性能良好的生物基复合材料,对天然纤维进行界面改性是必要和有效的。基于碱处理、酶处理及酰化处理等改性方法,综述了最近几年在天然纤维界面改性及其用于制造生物基复合材料的研究进展。

关键词：生物基复合材料天然纤维综述界面改性

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生物基复合材料及其标准概况

中国标准化 2012年第3期 57-60页

作者：王燕余辉朱宇宏郭静卓江苏省产品质量监督检验研究院

本文介绍了生物基复合材料的定义和分类,概述了目前国内外生物基复合材料标准现状以及存在的问题,提出了发展生物基复合材料标准的建议。

关键词：生物基复合材料可再生资源标准

生物基复合材料在现代工业产品中的应用与前景

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设计 2019年第4期32卷 137-139页

作者：王琪李波涛武汉理工大学艺术与设计学院

为使生物基复合材料进一步参与工业设计产品制作中,文章对其原料现状、国家相关政策以及国际动态并以现有市面产品进行分析。工业设计正处在一个全球关注,国家推进时代。面对世界性能源与环境问题,促使产品选材亲近用户与自然,生物基复... 详细信息

为使生物基复合材料进一步参与工业设计产品制作中,文章对其原料现状、国家相关政策以及国际动态并以现有市面产品进行分析。工业设计正处在一个全球关注,国家推进时代。面对世界性能源与环境问题,促使产品选材亲近用户与自然,生物基复合材料应运而生。有着绿色环保概念的生物基复合材料是设计中实现真正绿色理念为数不多的一类素材。因此全球工业设计领域、国家层面、设计企业都在以不同的方式推动着生物基复合材料在现代工业产品中的应用。

关键词：生物基复合材料绿色环保国家政策工业产品材料应用

生物基复合材料检测方法体系研究:分析鉴定方法

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中国标准化 2012年第3期 61-64页

作者：朱宇宏汪晓磊王燕郑伟江苏省产品质量监督检验研究院

针对生物基复合材料的检验和定义混乱,在国内相关检验方法标准欠缺的基础上,探讨了生物基复合材料的定义、分析鉴定方法和相关标准。

关键词：生物基复合材料检测方法分析鉴定

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蔗渣改性生物基复合材料的制备与研究

蔗渣改性生物基复合材料的制备与研究

作者：陆智明华南理工大学

学位级别：硕士

以石油为原料的塑料给人类带来了诸多利益和方便的同时，也造成了全球性的环境污染和能源危机。开发使用全生物质材料是缓解这些问题的有效方法之一。蔗渣（BF）是一种可再生的农业废弃物资源，目前我国除少量用作造纸工业原料和饲料外... 详细信息

以石油为原料的塑料给人类带来了诸多利益和方便的同时，也造成了全球性的环境污染和能源危机。开发使用全生物质材料是缓解这些问题的有效方法之一。蔗渣（BF）是一种可再生的农业废弃物资源，目前我国除少量用作造纸工业原料和饲料外，大部分作焚烧处理，既污染了环境，又造成了资源的极大浪费。将蔗渣经过处理改性后加入到聚乙烯醇（PVA）/淀粉（ST）可生物降解复合材料中，在合理利用蔗渣资源的同时，还可制得高强度、高刚性及耐水性优的可生物降解复合材料，这是近年来国内外新材料的一个研究开发热点，具有重要的理论和现实意义。本文在课题组前期研究工作的基础上，通过优化配方和加工工艺、采用热处理和微波碱处理对蔗渣纤维进行改性等方法制备了新型的PVA/ST/BF复合材料，通过表面接触角、红外光谱分析、X射线衍射仪、X射线能谱仪和扫描电镜等手段对改性蔗渣及其PVA/ST/BF复合材料的结构与性能进行了系统研究。本文首先研究了淀粉及PVA种类、增塑剂的用量、基体配比和蔗渣粒径等对PVA/ST/BF复合材料加工性能和力学性能的影响，结果表明：PVA1799、玉米淀粉及100目蔗渣，当PVA：ST=40：60，增塑剂用量为40份时，复合材料具有良好的力学性能和加工性能。对比三种加工工艺，挤出-注射工艺得到的复合材料力学性能最佳，挤出-开炼工艺次之，直接开炼法由于没有经过挤出造粒流程，其塑化效果较差，从而导致复合材料的力学性能较低。研究蔗渣纤维含量对PVA/ST/BF复合材料性能的影响，随着BF含量的增加，复合材料的韧性和断裂伸长率皆下降，但同时复合材料的拉伸强度和模量有明显的提高。当BF含量不大于40份时，复合材料仍能保持较好的韧性和强度。复合材料转矩随着BF含量增加而上升，但在BF含量为10-30份内，复合材料的塑化时间有所降低，一定程度上提升了复合材料的加工性能。另一方面，复合材料的耐水性能随着蔗渣纤维含量的增加而得到显著改善。蔗渣经过热处理后，低沸点抽提物被除去，植物纤维中部分半纤维素降解，纤维表面羟基含量减少，纤维表面极性降低，纤维结晶度略有下降，但过高的热处理温度或过长的热处理时间会导致木质素和纤维素降解，从而引起纤维自身强度下降，影响复合材料的力学强度。随着热处理温度的提高，复合材料的拉伸强度呈现先升后降的趋势，在200℃的时候达到10.13Mpa，比加入未处理蔗渣的复合材料提高了约79%。拉伸模量大致维持与拉伸强度一样的趋势，比加入未处理蔗渣的复合材料提高了约100%。当蔗渣纤维的热处理时间为5min时，复合材料的力学性能达到最佳。采用微波碱处理技术，蔗渣纤维的表面极性有所降低，其中经过3%NaOH处理的蔗渣纤维变得很有光泽，纤维化明显，蔗渣纤维中的大部分半纤维素被除掉;而经过20%NaOH处理的蔗渣纤维在除去半纤维素的同时也破坏纤维素，纤维素由Ⅰ型向Ⅱ型转变，纤维强度下降。在NaOH质量分数为3%时，复合材料的拉伸强度最大，增加了近一倍，材料的拉伸模量则是原来的3.4倍。然后随着碱溶液浓度上升，材料的拉伸强度和拉伸模量均随之下降，当NaOH质量分数为20%时，材料的拉伸强度和拉伸模量甚至要比加入未处理蔗渣的复合材料要低。

关键词：生物基复合材料蔗渣纤维改性热处理微波碱处理

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新型生物基复合材料的制备与性能研究

新型生物基复合材料的制备与性能研究

作者：程小妮大连工业大学

学位级别：硕士

本课题主要研究了新型洋葱基复合材料的成型加工工艺、强化纤维性状、添加剂种类和含量对复合材料力学性能的影响,以及废弃洋葱皮中具有抗菌性的黄酮类物质的提取与整理工艺。新型洋葱基复合材料的成型试验结果表明:基体材料洋葱具有较... 详细信息

本课题主要研究了新型洋葱基复合材料的成型加工工艺、强化纤维性状、添加剂种类和含量对复合材料力学性能的影响,以及废弃洋葱皮中具有抗菌性的黄酮类物质的提取与整理工艺。新型洋葱基复合材料的成型试验结果表明:基体材料洋葱具有较好的成膜性。在成型温度为105℃、成型时间为25min条件下,洋葱膜的抗张强度可达28.43MPa,断裂伸长率为0.977%;添加天然柞蚕丝,可以大幅度加强复合材料的机械性能,实验结果表明当成型温度为105℃、成型时间为25min、打浆时间为8min,纤维长度为1mm,纤维含量为10%时,复合材料的力学性能较优,此时复合材料的抗张强度为48.80MPa,断裂伸长率为1.15%;复合材料的强度可通过添加增稠剂和增塑剂进一步加强,实验结果表明当CMC添加量为0.6%,海藻酸钠添加量为0.4%,琼脂含量为1.5%,甘油含量为0.4%时,复合材料的机械性能较优,此时复合材料的抗张强度为57.65MPa,断裂伸长率为1.86%。在制品获得良好机械性能的同时,考虑有效利用洋葱皮中的天然抗菌成分作为整理剂来改善所制备复合材料的抗菌性能,拓展其应用空间。分别采用乙醇浸提法、超临界CO2提取法和超声波提取法提取洋葱皮中的黄酮类物质。实验结果表明超临界CO2法对黄酮的提取率最高,其最佳工艺参数为提取温度40℃,提取压力30MPa,提取时间1.5h,夹带剂流速0.4ml/min,经测定在此条件下黄酮的提取率可达7.89%。课题对黄酮类物质的抗菌性能进行了初步研究。采用涂布法将提取出来的黄酮类物质整理到复合材料上,利用琼脂平皿测试法测量复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能,评定其抗菌性能。实验结果表明经过黄酮整理的生物基复合材料具有一定的抗菌性能,且对大肠杆菌的抗菌性优于对金黄色葡萄球菌的抗菌性。

关键词：洋葱生物基复合材料柞蚕丝黄酮抗菌性

基于生物基复合材料的绿色疗愈办公空间设计研究

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美与时代（创意）（上） 2024年第9期 111-115页

作者：麦泽桐孙纪昕易欣华南农业大学生物基材料与能源教育部重点实验室广州市番禺永华家具有限公司华南农业大学材料与能源学院

本研究旨在通过绿植与生物基复合材料的创新融合应用,改善现代办公环境,实现对办公人员的生理与心理疗愈。通过分析绿植对办公环境的积极影响和绿植与生物基复合材料融合的优势,选择适合的绿植品种和生物基复合材料,进行办公家具设计和... 详细信息

本研究旨在通过绿植与生物基复合材料的创新融合应用,改善现代办公环境,实现对办公人员的生理与心理疗愈。通过分析绿植对办公环境的积极影响和绿植与生物基复合材料融合的优势,选择适合的绿植品种和生物基复合材料,进行办公家具设计和空间布局的创新实践。研究表明,该融合设计可以明显净化空气,调节温湿度,美化环境,能满足员工的个性化需求,提高工作效率和生活质量,为优化现代办公空间提供了较好的设计策略和技术路径,具有推动绿色建筑发展的实际应用价值。

关键词：绿植生物基复合材料办公环境疗愈设计

生物基没食子酸环氧树脂/氧化石墨烯纳米复合材料的制备及热性能

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高分子材料科学与工程 2016年第7期32卷 159-163,169页

作者：侯桂香谢建强李婷婷脱晨阳李波华北理工大学材料科学与工程学院河北省无机非金属材料重点实验室河北唐山063009

以植物多元酚没食子酸为原料制备了生物基没食子酸环氧树脂(GAER),采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),并利用硅烷偶联剂KH550对氧化石墨烯进行改性修饰。以琥珀酸酐为固化剂,制备了GAER/KH550-GO生物基纳米复合材料。对所制备的G... 详细信息

以植物多元酚没食子酸为原料制备了生物基没食子酸环氧树脂(GAER),采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),并利用硅烷偶联剂KH550对氧化石墨烯进行改性修饰。以琥珀酸酐为固化剂,制备了GAER/KH550-GO生物基纳米复合材料。对所制备的GO及其与GAER的复合材料进行了结构表征和性能测试。结果表明,KH550改性的氧化石墨烯已经剥离形成具有单片分布的结构,GAER/KH550-GO复合材料的储存模量(E′)、玻璃化转变温度(Tg)均随着KH550-GO含量的增加先增加后降低,在KH550-GO的质量分数为0.25%时,Tg提高了21℃,50℃时E′增加了72.2%;在KH550-GO的质量分数为0.75%时,复合材料具有较高的交联密度及耐热性。

关键词：没食子酸环氧氧化石墨烯生物基复合材料热性能

生物基环氧化天然橡胶形状记忆复合材料的制备与性能

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合成橡胶工业 2024年第3期47卷 233-239页

作者：崔刘富田晓慧元以中孙金煜华东理工大学材料科学与工程学院上海200237

以壳聚糖作为填料、脱蛋白环氧化天然橡胶(ENR)作为基质材料,制备了生物基形状记忆复合材料,通过傅里叶变换红外光谱、原子力显微镜、电子万能试验机等研究了该形状记忆复合材料的微观结构、力学性能及形状记忆性能。结果表明,加入壳聚... 详细信息

以壳聚糖作为填料、脱蛋白环氧化天然橡胶(ENR)作为基质材料,制备了生物基形状记忆复合材料,通过傅里叶变换红外光谱、原子力显微镜、电子万能试验机等研究了该形状记忆复合材料的微观结构、力学性能及形状记忆性能。结果表明,加入壳聚糖后ENR的有序结晶相以更小、更均匀的尺寸分散在整个体系中;由于壳聚糖的增强增韧作用,该形状记忆复合材料的耐磨性能增强、力学性能逐渐提高。此外,壳聚糖的加入进一步提高了ENR的形状记忆性能。

关键词：壳聚糖环氧化天然橡胶生物基复合材料形状记忆性能力学性能微观结构结晶性