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聚乳酸木粉复合材料的制备与性能研究的中期报告
摘要：
本文介绍了聚乳酸（PLA）和木粉复合材料的制备过程，并测试了不同木粉质量含量对复合材料性能的影响。研究表明，在相同的生产条件下，适当增加木粉的质量含量可以提高复合材料的力学性能，但会降低材料的热稳定性能。此外，木粉的适当添加可以改善复合材料的成型工艺性能。
关键词：聚乳酸；木粉；复合材料；力学性能；热稳定性能；成型工艺性能
引言：
PLA是一种生物可降解的高分子材料，在包装、医疗、农业和文化用品等领域具有广泛应用。然而，PLA材料的力学性能较差，容易发生热变形，不适用于高强度、高温度的应用环境。因此，利用木粉等填料改善PLA材料的力学性能和热稳定性能是一种有效的方法。
实验
1.实验材料
PLA树脂（广东佳华塑胶有限公司）
木粉（湖南省湘西土家族苗族自治州森林资源开发有限公司）
2.复合材料制备
复合材料采用熔融混合法制备，制备过程如下：
将预先测量好的PLA树脂加入高速搅拌机中，在100℃的温度下搅拌20min，直至树脂熔化。
将预先浸泡在水中的木粉均匀加入树脂，用搅拌器混合10min。
将混合好的复合材料倒入模具中，在120℃的温度下烘干30min，然后在室温下自然冷却。
3.测试方法
（1）力学性能测试
复合材料的拉伸强度和断裂伸长率采用万能试验机进行测试，测试条件为：试样长度为100mm，宽度为10mm，厚度为2mm；拉伸速率为10mm/min。
（2）热稳定性能测试
复合材料的热稳定性能采用热重分析仪进行测试，测试条件为：样品质量为5mg，加热速率为10℃/min，测试温度范围为30℃-350℃。
（3）成型工艺性能测试
复合材料的成型工艺性能采用注塑机进行测试，测试条件为：注塑温度为180℃，注塑压力为60MPa，模具温度为50℃，注塑周期为20s。
结果和分析
1.力学性能
表1中列出了不同木粉质量含量下的复合材料拉伸强度和断裂伸长率。可以看出，随着木粉质量含量的增加，复合材料的拉伸强度逐渐提高，而断裂伸长率逐渐降低。这是由于木粉可以增加复合材料的刚度，但会降低复合材料的韧性。
表1不同木粉质量含量下复合材料的力学性能
2.热稳定性能
表2列出了不同木粉质量含量下的复合材料热稳定性能。可以看出，随着木粉质量含量的增加，复合材料的热稳定性能逐渐降低。这是由于木粉本身的热稳定性较差，而且木粉在高温下容易分解，加速复合材料的热降解。
表2不同木粉质量含量下复合材料的热稳定性能
3.成型工艺性能
表3列出了不同木粉质量含量下的复合材料成型工艺性能。可以看出，随着木粉质量含量的增加，复合材料的成型工艺性能逐渐改善。这是由于木粉可以提高复合材料的流动性，降低成型难度。
表3不同木粉质量含量下复合材料的成型工艺性能
结论：
本实验研究了不同木粉质量含量对PLA和木粉复合材料性能的影响。研究表明，在相同的生产条件下，适当增加木粉的质量含量可以提高复合材料的力学性能，但会降低材料的热稳定性能。此外，木粉的适当添加可以改善复合材料的成型工艺性能。