环氧大豆油改性聚乳酸/秸秆纤维复合材料的制备与性能表征

来自国内的研究人员针对传统聚乳酸(PLA)材料韧性不足的问题，创新性地采用环氧大豆油(ESO)增韧改性，并引入秸秆纤维增强，系统研究了复合材料的力学性能、热稳定性和微观形貌。研究表明ESO可有效改善PLA的脆性，秸秆纤维的加入使拉伸强度提升23.5%，该研究为开发全生物基可降解复合材料提供了新思路。

　　

这项研究聚焦于环境友好型高分子材料的开发，通过环氧大豆油(Epoxidized Soybean Oil, ESO)对聚乳酸(Polylactic Acid, PLA)进行增韧改性，同时引入农业废弃物秸秆纤维作为增强相。实验采用熔融共混法制备了ESO-PLA/秸秆纤维三元复合材料，通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)证实了ESO与PLA的成功接枝，扫描电镜(SEM)显示秸秆纤维在基体中分散良好。差示扫描量热(DSC)分析表明，添加5wt% ESO使PLA的结晶度从32%提升至41%，而动态机械分析(DMA)显示复合材料的储能模量在25°C时达到2.1GPa。特别值得注意的是，当秸秆纤维含量为15%时，材料的断裂伸长率较纯PLA提高了8倍，同时保持拉伸强度在45MPa以上，这种"增韧不降强"的特性使其在食品包装和医用材料领域具有应用潜力。热重分析(TGA)曲线显示复合材料在300°C时的热失重率比纯PLA降低12%，表明秸秆纤维的加入显著提升了材料的热稳定性。研究还建立了ESO含量与界面相容性的定量关系模型，为设计高性能全生物降解材料提供了理论依据。