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聚乳酸(PLA)是一种生物可降解的热塑性聚合物,生产原料来源于可再生植物资源,同时聚乳酸又是熔融沉积成型(FDM)应用最广的耗材之一。但纯PLA高强度和高模量的特性使得材料耐冲击性较差,因此其应用范围受到很大制约。本文采用可生物降解的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)对PLA进行增韧改性,同时添加杨木粉(WF)纤维作为填料提高PLA力学性能,制备了PLA/PBAT/WF复合材料。分别研究了 PLA与PBAT共混的特性以及WF纤维对PLA/WF复合材料性能影响;偶联剂改性PLA/PBAT/WF复合材料熔融沉积成型及性能影响。(1)使用混炼机熔融共混制备PLA/PBAT共混物,采用FDM技术制备标准实验试样,通过扫描电子显微镜观测、力学实验、旋转流变测试及差示扫描量热法,研究了不同含量PBAT对共混物的力学性能、流变性能、相容性及结晶性能的影响。实验表明:随着PBAT质量分数的提高,共混物的拉伸强度不断减小,而断裂伸长率呈现先增大后减小的趋势。PBAT质量分数为30%时,共混物的断裂延伸率达到最大值21.43%,同时具有较高的拉伸强度与冲击强度。PBAT的加入使得PLA结晶温度降低,抑制了其结晶能力,结晶度变小,从而脆性降低,韧性增强。在PLA/PBAT共混物中PBAT质量分数越大两相分离越明显,PLA/PBAT共混物熔体粘度越大。(2)分别制备了不同含量与目数WF纤维的PLA/WF复合材料。当WF纤维含量为10%时,PLA/WF复合材料的拉伸最大达到19.81MPa,比纯PLA材料拉伸强度增加了 31%,且WF纤维200目力学性能最好。WF纤维质量分数增大,会减小PLA的结晶温度。WF纤维目数对PLA各阶段温度影响不大。随着WF纤维的含量以及目数的提高,PLA/WF复合材料的熔体粘度也逐渐增大。纤维含量及目数的增加,复合材料断面处空隙缺陷会增多,因此PLA/WF复合材料的吸水率会随之增大。综上所述,WF纤维含量为10%,目数为200目时,PLA/WF复合材料的综合性能最佳。(3)研究不同含量的硅烷偶联剂KH550对PLA/PBAT共混物以及WF与PLA/PBAT基体之间的相容性、流变性能及力学性能的影响。实验表明:在偶联剂用量为3wt%时,拉伸强度提高了 136%。偶联剂KH550与PLA和PBAT共价键偶联生成接枝聚合物,二者相容性得到提高。同时偶联剂与WF表面羟基发生缩聚反应有效的改善了其与PLA/PBAT基体相容性,PLA/PBAT/WF复合材料的FDM的制件力学性能得到较大提升。复合材料粘度随偶联剂含量增加呈下降趋势,含量为3wt%时线材的综合打印性能及制品质量最佳。