陳美玉,來(lái) 侃,孫潤(rùn)軍，陳立成,王 玉

(1.西安工程大學(xué) 紡織與材料學(xué)院，陜西 西安 710048；2.總后勤部軍需裝備研究所 漢麻中心，北京 100088)

大麻/聚乳酸復(fù)合發(fā)泡材料的力學(xué)性能

陳美玉1,來(lái) 侃2,孫潤(rùn)軍1，陳立成1,王 玉1

(1.西安工程大學(xué) 紡織與材料學(xué)院，陜西 西安 710048；2.總后勤部軍需裝備研究所 漢麻中心，北京 100088)

采用模壓發(fā)泡制備了大麻纖維增強(qiáng)PLA基復(fù)合發(fā)泡材料，研究探討了大麻/聚乳酸纖維復(fù)合發(fā)泡材料的力學(xué)性能與大麻纖維長(zhǎng)度、大麻纖維添加量的關(guān)系。結(jié)果表明：大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的彈性模量、屈服應(yīng)力與大麻纖維長(zhǎng)度的指數(shù)函數(shù)的平方呈正相關(guān)，與大麻纖維添加量的平方呈正相關(guān)。大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的拉伸斷裂強(qiáng)度與添加的纖維長(zhǎng)度、纖維添加量均呈指數(shù)正相關(guān)。且隨著添加的大麻纖維長(zhǎng)度和大麻纖維添加量的增加，大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的彈性模量均呈上升趨勢(shì)，但斷裂伸長(zhǎng)率變化不大。

大麻纖維；聚乳酸；復(fù)合發(fā)泡材料；壓縮性能；拉伸性能

聚乳酸(PLA)是一種重要的環(huán)境友好的新型可降解聚合物，具有優(yōu)良的生物相容性、良好的加工性能和力學(xué)性能，不僅可作為生物醫(yī)學(xué)材料，而且也被認(rèn)為是新世紀(jì)最有前途的新型包裝材料。但由于PLA本身為線型高聚物，其機(jī)械強(qiáng)度、抗沖擊性能差，同時(shí)PLA較脆、韌性較差以及高成本等又限制了PLA基復(fù)合材料的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化與生產(chǎn)[1]。為此，尋找增強(qiáng)體材料與PLA復(fù)合，彌補(bǔ)PLA性能的不足，又能降低PLA的成本成了關(guān)注的熱點(diǎn)。天然纖維作為增強(qiáng)體與PLA復(fù)合后，可以使聚乳酸材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彈性模量、熱變形溫度等得到不同程度的提高[2-4]。到目前為止，亞麻[5]、黃麻[6]、苧麻[6]、劍麻[7-8]、竹纖維[9-10]、大麻[11-13]等增強(qiáng)PLA基復(fù)合材料的制備和相關(guān)性能研究均有報(bào)道，但天然纖維增強(qiáng)PLA復(fù)合發(fā)泡的研究并不多。

天然纖維增強(qiáng)PLA聚合物基泡沫塑料是由PLA基體、天然纖維增強(qiáng)體和氣體組成的復(fù)合發(fā)泡材料。天然纖維增強(qiáng)體不僅能夠改善PLA發(fā)泡體自身熔融強(qiáng)度較低而造成發(fā)泡過(guò)程中氣泡破裂或獨(dú)立泡孔率低以及斷裂伸長(zhǎng)率較低的缺陷，而且使用后置于自然環(huán)境中能夠自行降解，產(chǎn)生二氧化碳和水，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，是一種真正的環(huán)境友好型泡沫塑料。王瑜等[14]選取玉米秸稈纖維作為增強(qiáng)體，研究了聚乳酸/玉米秸稈纖維食品包裝材料的發(fā)泡性能，研究發(fā)現(xiàn)玉米秸稈纖維的加入提高了PLA復(fù)合發(fā)泡材料的表觀密度和力學(xué)性能。

大麻纖維屬于天然植物韌皮纖維，可自行降解，價(jià)格低廉，作為增強(qiáng)體與PLA復(fù)合發(fā)泡后，不僅對(duì)環(huán)境真正友好，還可降低PLA基復(fù)合發(fā)泡材料的成本，同時(shí)，大麻纖維中含有多種金屬微量元素和酚類(lèi)元素，這使得大麻纖維具有天然的抑菌、吸收紫外線輻射等功能[15-17]，可提高聚乳酸/大麻復(fù)合發(fā)泡材料作為食品包裝材料的功能，拓寬了PLA基復(fù)合發(fā)泡材料在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用。此外，大麻的模量較高，具有較高的拉伸比強(qiáng)度[15]，作為增強(qiáng)體與PLA共混發(fā)泡后，其復(fù)合發(fā)泡材料會(huì)具有優(yōu)良的力學(xué)性能。本文選用漢麻纖維作為增強(qiáng)材料，探索大麻纖維增強(qiáng)PLA基復(fù)合發(fā)泡材料的制備工藝，深入研究添加的大麻纖維長(zhǎng)度及纖維的添加量與大麻/PLA纖維復(fù)合發(fā)泡材料的力學(xué)性能關(guān)系，為可降解大麻纖維/PLA共混發(fā)泡塑料的制備與開(kāi)發(fā)提供一定的理論參考。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要原料

PLA粉末：深圳光華偉業(yè)有限公司提供，重均相對(duì)分子質(zhì)量為10萬(wàn)，熔點(diǎn)為170 ℃；大麻纖維：西雙版納漢麻控股有限公司提供，直徑為0.3 mm，密度為1.56 g/cm3; 偶氮二甲酰胺(AC)發(fā)泡劑：密度為1.65 g/cm3，純度大于99%，上海工碩生物技術(shù)有限公司提供；滑石粉：桂林臨桂航天藥用滑石有限責(zé)任公司；馬來(lái)酸酐、氧化鋅(ZnO)、硬脂酰胺、硅脂均為市售品。

1.2 樣品制備

1.2.1 實(shí)驗(yàn)主參數(shù)設(shè)計(jì)

根據(jù)大麻纖維/聚乳酸混煉的流變性能研究結(jié)果[11]，選擇大麻纖維含量分別為2%、4%、6%、10%、15%，大麻長(zhǎng)度選擇為1、2、3、4、5 mm。經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定發(fā)泡劑AC的含量分別為0.6%。

1.2.2 大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的制備

1)大麻纖維的改性。將所需的大麻纖維在設(shè)定為105 ℃的真空干燥箱中干燥6 h，取出分別放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的馬來(lái)酸酐溶液中處理，處理時(shí)間為4 h。隨后將處理后的大麻纖維放入105 ℃的真空干燥箱中干燥4 h后取出備用[13]。

2)大麻/ PLA復(fù)合發(fā)泡材料試樣的制備。稱(chēng)取一定量的PLA，按實(shí)驗(yàn)方案加入一定量的不同長(zhǎng)度的改性大麻纖維和發(fā)泡劑AC、助泡劑ZnO(用量為發(fā)泡劑AC含量的1/7)、結(jié)晶成核劑滑石粉(用量為PLA的0.05%)、TiO2(用量為PLA的0.05%)及分散劑硬脂酰胺(用量為AC含量的1%)密煉共混后，進(jìn)行熱拉片，然后轉(zhuǎn)移至涂有硅脂脫模劑的模具中；之后將模具放入平板硫化機(jī)中，在180 ℃、5 MPa條件下進(jìn)行發(fā)泡，發(fā)泡時(shí)間為15 min；最后取出模具待自然冷卻成型，制得大麻纖維/PLA復(fù)合發(fā)泡材料。

1.3 測(cè)試與表征

大麻/PLA 復(fù)合發(fā)泡材料的表觀密度按照GB/T 1463—2005《纖維增強(qiáng)塑料密度和相對(duì)密度試驗(yàn)方法》測(cè)試，大麻/PLA 復(fù)合發(fā)泡材料的相對(duì)密度為表觀密度與固有密度的比值。壓縮性能參照ISO 844—1978《硬質(zhì)泡沫塑料壓縮實(shí)驗(yàn)方法》；拉伸性能參照ISO 1926—1979《泡沫塑料—硬質(zhì)材料拉伸性能實(shí)驗(yàn)方法》，每組試樣測(cè)試5次，結(jié)果取平均值。

2 結(jié)果與討論

2.1 大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的壓縮性能

2.1.1 不同大麻纖維長(zhǎng)度對(duì)壓縮性能的影響

以發(fā)泡劑添加量為0.6%，大麻纖維的添加量為4%為例，圖1為添加不同長(zhǎng)度大麻纖維的大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的壓縮應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系圖，圖2為添加不同長(zhǎng)度大麻纖維的大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料表觀密度、相對(duì)密度的關(guān)系圖。由圖1可看出，不同大麻纖維長(zhǎng)度的大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料在壓縮載荷下呈現(xiàn)一個(gè)共同的形變特征：在低應(yīng)變區(qū)域，其壓縮應(yīng)力呈現(xiàn)緩慢上升，曲線特征接近線性，即彈性區(qū)；隨后隨著壓縮應(yīng)變的增加，壓縮應(yīng)力進(jìn)入平穩(wěn)區(qū)，曲線特征呈現(xiàn)近似平臺(tái)，即塑性屈服段。當(dāng)壓縮進(jìn)入到高應(yīng)變區(qū)域，其壓縮應(yīng)力呈現(xiàn)直線快速上升，即致密段。且隨著添加的大麻纖維的長(zhǎng)度的增加，大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的壓縮應(yīng)力與應(yīng)變曲線發(fā)生上移，且線彈性區(qū)縮短，說(shuō)明復(fù)合發(fā)泡材料的屈服應(yīng)力增加，壓縮彈性下降。

開(kāi)孔泡沫材料的壓縮性能主要取決于材質(zhì)和相對(duì)密度，也會(huì)受到泡孔結(jié)構(gòu)的影響。理論上開(kāi)孔泡沫材料承受壓縮載荷時(shí)，首先是泡孔孔壁發(fā)生彎曲，產(chǎn)生線性彈性小變形，隨著壓縮載荷的增大，泡室開(kāi)始從易碎層或者弱節(jié)處開(kāi)始坍塌，然后向發(fā)泡體的其他部分?jǐn)U展，形成一個(gè)近似恒定的應(yīng)力平穩(wěn)區(qū)；當(dāng)壓縮載荷增大到一定程度后，所有的泡室開(kāi)始全部破裂，進(jìn)一步的應(yīng)力使得泡壁依靠在一起，導(dǎo)致材料密度加大，即泡沫材料發(fā)生致密化，此時(shí)壓縮應(yīng)力會(huì)迅速上升[18]。

由此可見(jiàn)，大麻/PLA 復(fù)合發(fā)泡材料的壓縮性能取決于大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的特性和相對(duì)密度。大麻/PLA 復(fù)合發(fā)泡材料的彈性模量與屈服應(yīng)力是表征其壓縮性能的2個(gè)重要的物理指標(biāo)。為此，分別對(duì)添加不同纖維長(zhǎng)度的大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的彈性模量(EL)與固有基材的彈性模量(Es)之比、屈服應(yīng)力(σL)與Es之比與相對(duì)密度(ρ1)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，分別得到回歸方程如式(1)、(2)所示?？梢钥闯觯禾砑硬煌w維長(zhǎng)度的大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的彈性模量EL與固有基材的彈性模量Es之比、屈服應(yīng)力σL與Es之比均與相對(duì)密度ρ1的平方成正比。此實(shí)驗(yàn)結(jié)果與Gibson等對(duì)泡孔材料的壓縮性能的理論分析具有較好的一致性[21]。

(1)

(2)

式中：EL、Es分別為不同纖維長(zhǎng)度的大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料和固有基材的彈性模量，MPa；ρ1為不同纖維長(zhǎng)度的大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的相對(duì)密度；σL為不同纖維長(zhǎng)度的大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的屈服應(yīng)力，MPa；r為相關(guān)系數(shù)。

對(duì)圖2中大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的相對(duì)密度ρ1與大麻纖維長(zhǎng)度L數(shù)據(jù)進(jìn)行最優(yōu)回歸，可得出回歸方程如式(3)所示。

(3)

式中：ρ1為添加不同纖維長(zhǎng)度的大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的相對(duì)密度；L為大麻纖維長(zhǎng)度，mm；r為相關(guān)系數(shù)。

將式(3)分別代入式(1)、(2)可得添加不同纖維長(zhǎng)度的大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的彈性模量EL與固有基材的彈性模量Es之比、屈服應(yīng)力σL與Es之比與添加的大麻纖維長(zhǎng)度L關(guān)系方程，如式(4)、(5)所示。

(4)

(5)

2.1.2 不同大麻纖維添加量對(duì)壓縮性能的影響

以發(fā)泡劑AC添加量為0.6%，添加的大麻纖維長(zhǎng)度為2 mm為例。圖3為不同大麻纖維添加量的大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的壓縮應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系圖。圖4為不同大麻纖維長(zhǎng)度與大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的表觀密度、相對(duì)密度的關(guān)系圖?？梢钥闯?，隨著大麻纖維添加量的增加，大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的壓縮應(yīng)力應(yīng)變曲線發(fā)生上移，但線性區(qū)域略微縮短，即壓縮彈性稍有下降，屈服應(yīng)力略有增加。

從上述分析可知，大麻/PLA 復(fù)合發(fā)泡材料的壓縮性能取決于大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的特性和相對(duì)密度。同樣，分別對(duì)大麻纖維不同添加量的大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的彈性模量Ev與固有基材的彈性模量Es之比、屈服應(yīng)力σv與Es之比和相對(duì)密度ρ1數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，分別得到回歸方程如式(6)、(7)所示?？梢钥闯觯翰煌舐槔w維添加量的大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的彈性模量Ev與固有基材的彈性模量Es之比、屈服應(yīng)力σv與Es之比均與相對(duì)密度ρ1的平方成正比。此實(shí)驗(yàn)結(jié)果同樣與理論具有較好的一致性[18]。

(6)

(7)

式中：Ev、Es分別為不同纖維添加量的大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料和固有基材的彈性模量，MPa；ρ1為不同纖維添加量的大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的相對(duì)密度；σv為不同纖維添加量的大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的屈服應(yīng)力，MPa；r為相關(guān)系數(shù)。

對(duì)圖4中大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的相對(duì)密度ρ1與大麻纖維添加量VF數(shù)據(jù)進(jìn)行最優(yōu)回歸，可得回歸方程，如式(8)所示。

ρ1=0.468 3+0.003 412VF，r=0.956 2

(8)

式中：ρ1為大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的相對(duì)密度；VF為大麻纖維添加量，%；r為相關(guān)系數(shù)。

將式(8)分別代入式(6)、(7)可得不同纖維添加量的大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的彈性模量Ev與固有基材的彈性模量Es之比、屈服應(yīng)力σv與Es之比與大麻纖維長(zhǎng)度添加量VF的關(guān)系，如式(9)、(10)所示。

Ev=1.081 1Es(0.468 3+0.003 412VF)2

(9)

σv=0.402 4Es(0.468 3+0.003 412VF)2

(10)

2.2 大麻/PLA 復(fù)合發(fā)泡材料的拉伸性能

2.2.1 不同大麻纖維長(zhǎng)度對(duì)拉伸性能的影響

圖5為添加的大麻纖維長(zhǎng)度與大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料拉伸性能關(guān)系圖?？梢钥闯觯弘S著添加的大麻纖維長(zhǎng)度的增加，大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的斷裂強(qiáng)度及彈性模量均呈上升趨勢(shì)，斷裂伸長(zhǎng)率變化不大。尤其是當(dāng)添加的大麻纖維長(zhǎng)度超過(guò)2 mm后，復(fù)合發(fā)泡材料的斷裂強(qiáng)度從46.29 MPa 上升至77.75 MPa，上升幅度達(dá)67.96%，斷裂強(qiáng)度上升非常明顯，即纖維增強(qiáng)效果顯著。

大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料受到外力拉伸時(shí)，泡壁起主要的承載作用，泡壁的厚度和泡壁材料(大麻纖維和PLA基材組成的復(fù)合材料)的性能會(huì)影響大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的拉伸性能。當(dāng)大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料受到拉伸時(shí)，首先是泡壁壁厚慢慢變薄，泡孔發(fā)生變形，隨著外力的繼續(xù)增加，泡壁中薄弱環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生裂紋，并慢慢擴(kuò)大，最終造成復(fù)合發(fā)泡材料的快速脆性斷裂。因此，大麻纖維的添加能提高大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的拉伸斷裂強(qiáng)度。然而，當(dāng)添加的大麻纖維較短時(shí)(短于2 mm)，大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料在外力作用下大麻纖維主要以剝落形式出現(xiàn)。復(fù)合發(fā)泡材料中纖維增強(qiáng)存在臨界長(zhǎng)度，當(dāng)纖維長(zhǎng)度超過(guò)該臨界長(zhǎng)度時(shí)，不僅大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的泡壁厚度會(huì)有所加厚，且當(dāng)添加的纖維長(zhǎng)度達(dá)到4～5 mm時(shí)，泡孔直徑為500～600 μm，添加的纖維足以跨過(guò)多個(gè)泡孔埋入PLA基體中，有效發(fā)揮纖維的承載作用。因此，復(fù)合發(fā)泡材料的斷裂強(qiáng)度會(huì)顯著增強(qiáng)。對(duì)大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的拉伸斷裂強(qiáng)度σ與纖維長(zhǎng)度L實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行最優(yōu)回歸，可得關(guān)系方程如式(11)所示。

σ=36.951 8+4.675 1e0.432 5L，r=0.994 4

(11)

式中：σ為大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的拉伸斷裂強(qiáng)度，MPa；L為大麻纖維長(zhǎng)度，mm；r為相關(guān)系數(shù)。

大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的斷裂伸長(zhǎng)主要取決于大麻纖維和PLA基材的斷裂伸長(zhǎng)，但因?qū)嶒?yàn)中大麻纖維加入量?jī)H為4%，故斷裂伸長(zhǎng)率整體變化不明顯。大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的拉伸彈性模量主要取決于其相對(duì)密度，發(fā)泡體的相對(duì)密度越大，則其拉伸彈性模量越高。由圖2實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知，隨著添加的大麻纖維長(zhǎng)度的增加，復(fù)合發(fā)泡材料的相對(duì)密度增加，因此，其拉伸彈性模量也呈上升趨勢(shì)。

2.2.2 不同大麻纖維添加量對(duì)拉伸性能的影響

圖6為添加的大麻纖維含量與大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料拉伸性能關(guān)系圖?？梢钥闯觯S著大麻纖維添加量的增加，大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的斷裂強(qiáng)度和彈性模量呈上升趨勢(shì)，斷裂伸長(zhǎng)率變化不大。

對(duì)大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的拉伸斷裂強(qiáng)度σ與大麻纖維添加量VF實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行最優(yōu)回歸，可得關(guān)系方程如式(12)所示。

σ=40.49e0.033 9VF,r=0.950 8

(12)

式中：σ為大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的拉伸斷裂強(qiáng)度，MPa；VF為大麻纖維添加量，%；r為相關(guān)系數(shù)。

由于加入的纖維長(zhǎng)度為2 mm，纖維長(zhǎng)度較短，當(dāng)纖維添加量為2%～6%時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得復(fù)合發(fā)泡材料的孔徑達(dá)600～900 μm，大麻纖維在拉伸時(shí)主要以剝落形式出現(xiàn)，因而斷裂伸長(zhǎng)率沒(méi)有明顯變化。當(dāng)纖維添加量達(dá)15%時(shí)，復(fù)合發(fā)泡材料的孔徑下降至400 μm左右，此時(shí)可能會(huì)有少量大麻纖維跨過(guò)幾個(gè)氣泡埋入PLA基體中，因此，大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料拉伸時(shí)斷裂伸長(zhǎng)率會(huì)略有上升，但整體變化不明顯。

不同纖維添加量時(shí)大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料彈性模量在2%～10%時(shí)增加較快，然而，當(dāng)大麻纖維添加量達(dá)到10%～15%時(shí)，復(fù)合發(fā)泡材料彈性模量增加放緩。其原因與復(fù)合發(fā)泡材料的相對(duì)密度有關(guān)。

綜上所述，大麻纖維添加量對(duì)大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的拉伸性能影響不像大麻纖維長(zhǎng)度那么顯著。

3 結(jié) 論

1)大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料壓縮性能的彈性模量、屈服應(yīng)力與添加的大麻纖維長(zhǎng)度的指數(shù)函數(shù)的平方呈正相關(guān)，與大麻纖維添加量的平方呈正相關(guān)。

2)大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的拉伸斷裂強(qiáng)度與添加的纖維長(zhǎng)度、纖維添加量均呈指數(shù)正相關(guān)。且隨著添加的大麻纖維長(zhǎng)度和大麻纖維添加量的增加，大麻/PLA復(fù)合發(fā)泡材料的彈性模量均呈上升趨勢(shì)，但斷裂伸長(zhǎng)率均變化不大。

FZXB

致謝 本項(xiàng)研究工作是在陜西省紡織電測(cè)與控制工程技術(shù)研究中心和陜西省產(chǎn)業(yè)用紡織品工程技術(shù)研究中心的大力支持下完成的,并得到姚穆院士的悉心指導(dǎo)，在此一并表示衷心的感謝。

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Mechanical properties of hemp/polylactic acid composite foamed material

CHEN Meiyu1,LAI Kan2,SUN Runjun1,CHEN Licheng1,WANG Yu1

(1.SchoolofTextileandMaterial,Xi′anPolytechnicUniversity,Xi′an,Shaanxi710048,China; 2.HempResearchCenter,QuartermasterResearchInstituteofGeneralLogisticsDepartmentofPLA,Beijing100088,China)

The composite foaming material with hemp fiber reinforced polylactic acid (PLA) matrix was prepared by mould foaming and the relationship between the mechanical properties of the hemp/PLA composite foamed material and the hemp fiber length as well as the hemp fiber addition were investigated.The results show that the Young′s modulus and the yield stress of the compressive property of hemp/PLA composite foamed material were correlated with the exponential function of hemp fiber length in a positive squared relation,and with the hemp fiber addition in a positive squared relation.The breaking strength of hemp/PLA composite foamed material is correlated with the hemp fiber length and the hemp fiber addition in a positive exponent relation,respectively.Furthermore,with the increase of the hemp fiber length and the hemp fiber addition,the elasticity modulus of the hemp/PLA composite foaming material were all on an upward trend and the elongations at break show a little variation.

hemp fiber; polylactic acid; composite foamed material; compressive property; tensile property

10.13475/j.fzxb.20141201807

2014-12-11

2015-05-26

陜西省教育廳專(zhuān)項(xiàng)科研計(jì)劃項(xiàng)目(09JK443)；陜西省重點(diǎn)學(xué)科專(zhuān)項(xiàng)資金建設(shè)項(xiàng)目(陜教資[2008]169)

陳美玉(1966—)，女，高級(jí)工程師，碩士。研究方向?yàn)楣δ苄圆牧系难芯颗c開(kāi)發(fā)。來(lái)侃，通信作者，E-mail: laikan2005@163.com。

TS 102.1

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