《可降解復(fù)合材料》PPT課件

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1、可降解生物質(zhì)復(fù)合材料7/16/2021紡織功能復(fù)合材料定義：可降解生物質(zhì)復(fù)合材料，是用木材、竹材、棉、麻及農(nóng)業(yè)剩余物等天然植物纖維，與各種來(lái)源于植物資源、且可生物降解的生物塑料，如聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己內(nèi)酰胺(PCL)等，通過(guò)共混、擠出、熱壓、注塑等工藝，制備的生物質(zhì)復(fù)合材料，是一種環(huán)境完全友好的生物質(zhì)復(fù)合材料。7/16/2021紡織功能復(fù)合材料可降解生物質(zhì)復(fù)合材料的發(fā)展背景：1）世界能源態(tài)勢(shì)為應(yīng)對(duì)日益逼近的能源危機(jī)和資源約束，一些利用可再生資源，如木材或其他植物等，生產(chǎn)新型高分子材料，替代以石油資源為來(lái)源

2、的傳統(tǒng)高分子材料的技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。目前已有從玉米淀粉中制備乳酸，再合成高分子量聚乳酸等一批新型的可生物降解塑料，并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。7/16/2021紡織功能復(fù)合材料2)環(huán)境保護(hù)要求隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人類文明的發(fā)展，人們?cè)谏a(chǎn)和生活中消耗著大量不可分解的高分子材料制品，如包裝袋、餐盒、醫(yī)用及日常生活中的一次性用具等，并產(chǎn)生著大量的廢棄物。這些廢棄物在自然條件下極難分解，如采用填埋處理，將占用大量土地，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重負(fù)擔(dān)與污染。而材料中的一些有毒氣體或有機(jī)物釋放物質(zhì)，還會(huì)危害人體健康。環(huán)境污染與環(huán)境負(fù)擔(dān)的問(wèn)題正越來(lái)越受到世界各國(guó)政府

3、和民眾的關(guān)注。7/16/2021紡織功能復(fù)合材料可降解生物質(zhì)復(fù)合材料的發(fā)展意義:1)天然植物纖維的特性天然纖維來(lái)源于木材、竹材等植物，只要大量種植，就可以持續(xù)地利用。樹(shù)木不僅生長(zhǎng)過(guò)程對(duì)環(huán)境友好，而且其材料加工利用和廢棄后，也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，是一種環(huán)境完全友好的生物質(zhì)材料，與塑料、鋼鐵等對(duì)環(huán)境造成日益嚴(yán)重負(fù)擔(dān)的材料相比，木質(zhì)材料的優(yōu)勢(shì)將越來(lái)越明顯，應(yīng)用將再次受到關(guān)注。但由于木質(zhì)材料存在結(jié)構(gòu)變異性大、材料性能不均勻的缺點(diǎn)，使用受到一定限制。但如果將木質(zhì)材料經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或與其他材料復(fù)合，可改善其性能，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。7/16/2021紡織

4、功能復(fù)合材料2）可生物降解塑料的特性可生物降解塑料，如聚乳酸等，廢棄后可在堆肥條件下自行降解成H2O和CO2，是完全無(wú)毒的低分子物質(zhì)，而且降解產(chǎn)物經(jīng)光合作用還可再形成淀粉等物質(zhì)，成為聚乳酸合成的起始原料，實(shí)現(xiàn)潔凈的碳循環(huán)，是一種完全具備可持續(xù)發(fā)展特性的環(huán)境友好的高分子材料，被稱為“21世紀(jì)的環(huán)境循環(huán)材料”。但是，聚乳酸等生物塑料與其他高分子材料一樣，耐熱性差，材料彈性模量易隨溫度升高而明顯下降，使用也受到一定限制。另外，其成本高，也是目前制約大量應(yīng)用的另一個(gè)原因。天然纖維材料與可生物降解塑料各具優(yōu)缺點(diǎn)，用其制備生物質(zhì)復(fù)合材料，既可改善

5、其性能，又能降低成本，正成為復(fù)合材料研究領(lǐng)域的新熱點(diǎn)。7/16/2021紡織功能復(fù)合材料2可降解生物質(zhì)復(fù)合材料的特點(diǎn)1)天然植物纖維原料來(lái)源廣泛，而且可以再生，材料成本低廉，與可生物降解塑料復(fù)合，可以降低復(fù)合材料的成本；2)可降解生物復(fù)合材料使用后不會(huì)造成環(huán)境污染，更重要的是來(lái)源于可再生的植物資源，可部分替代現(xiàn)有的石油產(chǎn)品；3)改善了材料的性能，擴(kuò)大了材料的應(yīng)用領(lǐng)域；4)廢棄后可以自行分解，不污染環(huán)境，有助于保護(hù)環(huán)境；5)相對(duì)于使用合成樹(shù)脂的生產(chǎn)的木質(zhì)復(fù)合材料而言，該材料屬無(wú)甲醛釋放、完全環(huán)保的復(fù)合材料，符合木質(zhì)材料的發(fā)展方向。6)在

6、一定的溫度、濕度及微生物條件下，可實(shí)現(xiàn)生物降解。而在正常使用條件下，這種生物質(zhì)材料是不會(huì)發(fā)生自然降解，具有足夠長(zhǎng)的使用周期。7/16/2021紡織功能復(fù)合材料.可降解生物質(zhì)復(fù)合材料的應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀與前景可降解生物質(zhì)復(fù)合材料的研究，是隨著人們對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與資源可持續(xù)利用的關(guān)注，以及近幾年可生物降解塑料在工業(yè)上的應(yīng)用后才開(kāi)始得到重視的。日本已將生物降解塑料作為繼金屬材料、無(wú)機(jī)材料、高分子材料之后的“第四類新材料”。7/16/2021紡織功能復(fù)合材料近些年來(lái)，在汽車工業(yè)中，天然植物纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料被成功地替代玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，用于生

7、產(chǎn)汽車零部件，這種可降解生物質(zhì)復(fù)合材料的應(yīng)用，也正引起包括汽車行業(yè)在內(nèi)的許多相關(guān)行業(yè)的極大關(guān)注。7/16/2021紡織功能復(fù)合材料根據(jù)美國(guó)能源部“植物及糧食基可再生資源技術(shù)路線圖”的規(guī)劃，到2020年，基本化學(xué)建筑材料中，植物基可再生資源材料利用要達(dá)到10%；2050年達(dá)到50%，預(yù)示著生物復(fù)合材料發(fā)展的巨大前景。在我國(guó)新制定的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006～2020年)》中，已經(jīng)把“開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的生物基新材料裝備”，作為我國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域里“農(nóng)林生物質(zhì)綜合利用”中的優(yōu)先發(fā)展課題。而可降解生物質(zhì)復(fù)合材料屬完全生物基的新

8、材料，符合國(guó)家的環(huán)保政策和國(guó)際復(fù)合材料發(fā)展趨勢(shì)。7/16/2021紡織功能復(fù)合材料可降解生物質(zhì)復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域目前雖然可生物降解塑料的生產(chǎn)成本遠(yuǎn)高于普通塑料，還未被大規(guī)模地應(yīng)用。但其優(yōu)越的性能，展示了良好的發(fā)展前景。主