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聚乳酸纳米云母复合材料的制备及性能研究
一、引言
聚乳酸作为一种具有生物降解性质的环保材料，在医疗、食品包装等领域得到了广泛应用。然而，其弱化学稳定性和机械性能限制了其在高要求领域的应用。因此，增强聚乳酸的性能成为了研究热点之一。纳米云母因其在多领域中的优异性能，成为了一种重要的增强剂。本文主要研究聚乳酸与纳米云母复合材料的制备方法及性能研究。
二、实验材料
1.聚乳酸（PLA）
2.纳米云母（Na+-montmorillonite，Na-MMT）
3.N,N二甲基甲酰胺（DMF）
4.硝酸钠（NaNO3）、硫酸钠（Na2SO4）、氯化钠（NaCl）等
三、实验方法
1.制备纳米云母
将硝酸钠、硫酸钠和氯化钠按照一定比例混合，与蒙脱石按照1:100质量比，分别混合到一起，然后进行机械剪切处理，将纳米云母进行分离和还原处理，制备出纳米云母。
2.制备聚乳酸/纳米云母复合材料
将聚乳酸和纳米云母按照一定比例混合，然后将混合物添加到液态N，N-二甲基甲酰胺（DMF）中，制备成聚乳酸/纳米云母复合材料。
3.复合材料的表征
对聚乳酸/纳米云母复合材料进行SEM观察、XRD分析、热重分析、力学性能测试等表征，以评价复合材料的性能。
四、结果与讨论
1.SEM观察
SEM显示，当纳米云母含量达到1%时，已经可以显著增强复合材料的性能。随着纳米云母含量的增加，聚乳酸/纳米云母复合材料表现出越来越优异的表面平整性、结晶性和分子间与分子内作用力。
2.XRD分析
XRD结果表明，复合材料中纳米云母的添加产生的交叉矩阵排布不仅增加了复合材料的结晶程度，而且最大强度提高了20%左右。
3.热重分析
复合材料的热重分析结果表明，复合材料热稳定性随着纳米云母含量的增加而增强。
4.力学性能测试
复合材料的力学性能测试结果表明，纳米云母的适量添加可以提高复合材料的弯曲强度、压缩强度和拉伸强度。当纳米云母含量为5%时，复合材料的最大强度提高了25%。
五、结论
本研究成功制备出包含不同纳米云母含量的聚乳酸/纳米云母复合材料，并对其进行了表征和力学性能测试。结果表明，纳米云母的适量添加可以显著提高复合材料的力学性能和热稳定性。本实验为聚乳酸复合材料的开发提供了一条新的途径。