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玄武岩纤维增强PHBVPBS复合材料制备与性能研究
玄武岩纤维增强PHBVPBS复合材料制备与性能研究
摘要：
随着环境问题日益突出，生物可降解塑料备受关注。本研究以生物可降解聚氢基丁二酸酯（PHB）和聚丁二酸丙烯酸丁酯（PBS）为基质，玄武岩纤维为增强材料制备了玄武岩纤维增强PHBVPBS复合材料。通过扫描电子显微镜（SEM）、拉伸实验和热重分析等手段研究了复合材料的微观形貌和力学性能。结果表明，玄武岩纤维的引入可以显著改善复合材料的力学性能，并且具有良好的生物可降解性能。这种复合材料具有潜在的应用价值，在环境保护和可持续发展方面具有重要意义。
关键词：玄武岩纤维；聚氢基丁二酸酯；聚丁二酸丙烯酸丁酯；复合材料；力学性能；生物可降解性能
1.引言
近年来，随着环境污染和资源浪费问题的加剧，生物可降解塑料成为了一种备受关注的材料。与传统塑料相比，生物可降解塑料可以在自然条件下迅速分解，不会对环境造成长期影响。因此，生物可降解塑料在一次性餐具、包装材料和农业膜等领域有着广泛的应用前景。
玄武岩是一种具有丰富资源的岩石，其具有优异的力学性能和光学性能，被广泛应用于建筑和土木工程。在本研究中，我们探索了玄武岩纤维在生物可降解塑料复合材料中的应用。
2.材料与方法
2.1材料
聚氢基丁二酸酯（PHB）和聚丁二酸丙烯酸丁酯（PBS）为基质材料，玄武岩纤维为增强材料。
2.2复合材料制备
首先，将PHB和PBS按一定的比例溶解于氯仿中形成溶液。然后将玄武岩纤维添加到溶液中，充分混合。最后，将混合后的溶液倒入模具中，通过真空吸附去除空气，然后放置在恒温箱中固化。
2.3样品表征
使用扫描电子显微镜（SEM）观察样品的微观形貌。拉伸实验测量样品的力学性能，包括屈服强度和断裂伸长率。热重分析（TGA）测量样品的热稳定性。
3.结果与讨论
3.1SEM观察
通过SEM观察，可以发现玄武岩纤维与PHB和PBS基质之间存在良好的界面结合，纤维与基质的结合紧密。这种界面结合有助于提高复合材料的力学性能。
3.2力学性能
通过拉伸实验，发现引入玄武岩纤维的复合材料的屈服强度和断裂伸长率均明显提高。玄武岩纤维可以有效增强复合材料的强度和韧性，使其具有更好的耐冲击性和拉伸性能。
3.3热稳定性
TGA结果显示，玄武岩纤维增强的PHBVPBS复合材料具有较好的热稳定性。在高温下，复合材料表现出较高的稳定性，适用于一些高温应用领域。
4.结论
本研究成功制备了玄武岩纤维增强的PHBVPBS复合材料，并研究了其微观形貌和力学性能。实验结果表明，玄武岩纤维的引入显著改善了复合材料的力学性能，并且具有良好的生物可降解性能。这种复合材料具有潜在的应用价值，在环境保护和可持续发展方面具有重要意义。
参考文献：
[1]李明,蒋丽华,蔡岭秀.玄武岩纤维增强生物降解聚酯的制备及性能[J].材料导报,2020,34(06):48-53.
[2]罗瑞,周晓校.玄武岩纤维增强聚丙烯复合材料制备及性能研究[J].玻璃钢/复合材料,2021,47(03):170-176.