全降解复合材料在湿热环境下的长期力学行为及作用机理研究

Full degradable plant fiber reinforced composites have received more and more attentions due to the eco-friendly properties, which is expected to partly replace traditional composites materials and used in aircraft interior, automotive interior and electronic product packaging, etc. It is important to guide the design and life prediction of plant fiber reinforced composites. In this project, the long-term performance of jute reinforced poly(lactic acid) composites in the hydrothermal environments will be studied by using Micro-CT, NanoIndentor, DMA etc. The mechanism of water absorption, degradation and mechanical properties of plant fiber reinforced composites will be revealed, and the long-term performance prediction model in hydrothermal environment will be also set up. It will provide the theory basis for the application of biocomposites.

全降解植物纤维增强复合材料由于其环境友好的特点，正受到越来越多的关注，有望部分代替传统复合材料，应用在航空、汽车内饰以及电子产品包装等领域中。研究这类材料的长期力学行为，对于指导全降解复合材料的设计及寿命预测具有重要的实际意义。本项目以黄麻纤维增强聚乳酸为研究对象，系统研究湿热环境其长期力学性能的变化，根据植物纤维独特的微观结构特点和化学组成以及基体的降解的特性，并借助Micro-CT、纳米压痕仪、动态力学分析仪等材料表征设备，揭示植物纤维增强聚乳酸复合材料的吸水、降解及力学性能变化机理，建立全降解复合材料在湿热老化环境下的长期力学性能预测模型，为这种材料的应用提供理论基础。

本项目以黄麻纤维增强聚乳酸为研究对象，系统研究湿热环境其长期力学性能的变化，根据植物纤维独特的微观结构特点和化学组成以及基体的分子结构，并借助Micro-CT、纳米压痕仪、动态力学分析仪等材料表征设备，揭示植物纤维增强聚乳酸复合材料的吸水、降解及力学性能变化机理，建立复合材料在湿热老化环境下的长期力学性能预测模型，为材料的应用提供理论基础。.通过本项目研究，发表学术论文10篇，其中SCI收录论文9篇，EI收录1篇；申请并公开中国发明专利4项；培养研究生4人。获得上海市自然科学二等奖1项，上海市复合材料青年科技奖1项。