微波原位聚合PLA纳米复合材料的结构与性能

将D,L-丙交酯和有机蒙脱土(OMMT)在连续微波辐照下开环聚合,合成聚乳酸(PLA)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料.对复合材料的力学性能及热性能测试表明,在PLA中加入w(0MMT)为0.1%时,其拉伸强度和断裂伸长率均达到最佳,相对于纯PLA分别提高了60.75%和7.85%;PLA的热失重中心温度提高了8℃,即提高了复合材料的热稳定性.分析复合材料的X射线衍射谱图、透射电子显微镜和扫描电子显微镜照片表明:OMMT主要以剥离状态分散在PLA基体中,形成以剥离型为主、同时存在插层结构的纳米复合材料,OMMT的加入使复合材料的拉伸断面由脆性断裂向韧性断裂转变.     

PPR/OMMT纳米复合材料的EWF参数与力学性能

以马来酸酐接枝无规共聚聚丙烯(PPR-g-MAH)为相容剂,采用熔融插层法制备了无规共聚聚丙烯(PPR)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,通过对PPR/OMMT纳米复合材料的基本断裂功(EWF)的表征,并结合它们的拉伸性能和冲击强度的测试分析,探讨了PPR/OMMT纳米复合材料的断裂机理和塑性变形机理,以及OMMT用量对PPR断裂强度和拉伸强度的影响;SEM观察揭示了OMMT在PPR基体中的分散性程度随含量的增加变差。结果表明:在PPR-g-MAH的作用下OMMT能有效提高PPR/OMMT的拉伸强度,OMMT质量分数低于4%时,PPR/OMMT纳米复合材料的冲击强度(Gc)、比基本断裂功(we)和塑性变形能力均得到提高。PPR/OMMT纳米复合材料的we和Gc具有相似的变化趋势,且Gc总是大于we。     

聚乙二醇对聚乳酸/淀粉纳米晶复合材料性能的影响

以聚乳酸（PLA）和淀粉纳米晶（SNC）为主要原料,聚乙二醇（PEG）为增塑剂,采用溶剂蒸发法制备PLA/SNC和PLA/SNC/PEG复合材料,通过差示扫描量热仪（DSC）、热台偏光显微镜（PLM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等研究了PEG对复合材料结晶行为、力学性能及界面相容性的影响。结果表明,PEG能够与SNC协同促进PLA结晶,使PLA/SNC/PEG复合材料的结晶速率明显提高;PEG的添加未改变PLA/SNC复合材料的结晶结构;随着PEG含量的增加,PLA/4 %（质量分数,下同）SNC复合材料的拉伸强度先升高后下降,断裂伸长率不断提高;当PEG含量为2 %时,PLA/4 %SNC/2 %PEG复合材料的力学性能最佳,拉伸强度为47.86 MPa,断裂伸长率为10.20 %,PLA与SNC间界面相容性得到改善。     

基于溶液插层和表面接枝的PLA/PLA-g-OMMT纳米复合材料制备及其性能研究

采用聚乙二醇(PEG)通过溶液插层对钠基蒙脱土(Na-MMT)进行有机化改性,并利用左旋乳酸(L-LA)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)对所得有机蒙脱土(OMMT)的表面进行接枝改性,得到聚乳酸(PLA)接枝有机蒙脱土PLA-g-OMMT;然后通过溶液共混的方式制备出PLA/PLA-g-OMMT纳米复合材料。结果表明:通过溶液插层和表面接枝对Na-MMT进行修饰,然后将其与PLA复合,可以同时提高PLA材料的强度和韧性。其中当PLA-g-OMMT用量为PLA的2%时,其改性效果最好,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别达到41.84 MPa和8.01%。另外,PLA-g-OMMT的引入能够改善复合材料的结晶性能,并可使材料的玻璃化转变温度降低。     

聚乳酸/改性甘蔗纤维复合材料的制备与性能分析

以低分子量聚乙二醇(PEG)为增塑剂,马来酸酐改性的甘蔗纤维(MSF)为成核剂,采用熔融共混的方式制备PLA/MSF/PEG复合材料,并对复合材料的结晶行为、晶体形貌、力学和表面亲水性进行研究。结果表明:表面改性的MSF可作为异相成核剂,显著提高PLA的结晶能力;增塑剂PEG和成核剂MSF的协同加入,能够进一步提高PLA的结晶速率,并增大球晶尺寸。增塑剂PEG的加入,能够明显提高PLA/MSF/PEG的断裂伸长率,但使复合材料的拉伸强度和模量下降。与PLA/PEG共混物相比,PLA/MSF/PEG共混物具有更高的拉伸强度和模量。PLA/MSF(3%)/PEG(10%)的综合性能较好,与纯PLA相比断裂伸长率提高468.7%,拉伸强度降低48.7%左右。因此,增塑剂PEG与改性纤维MSF协同改性,使PLA/MSF/PEG共混物具有更优异的力学性能和结晶性能,能够进一步扩大PLA材料的应用范围。     

PLA/PPC/OMMT纳米复合材料的结构与性能研究

采用双螺杆挤出机制备了聚乳酸（PLA）/聚碳酸亚丙酯（PPC）共混物和PLA/PPC/有机改性蒙脱土（OMMT）纳米复合材料,采用偏光显微镜、差示扫描量热仪和力学性能试验机等对共混物和纳米复合材料的相态结构、熔融与结晶行为和力学性能等进行了研究。结果表明,在PPC含量低于30 %时,随着PPC含量的增加,PLA/PPC和PLA/PPC/OMMT体系中PLA的玻璃化转变温度（Tg）均降低,在PPC含量为50 %时出现了明显的相分离;随着PPC含量的增加,PLA/PPC的冲击强度增大;OMMT的含量小于1.5 %时,PLA/PPC/OMMT体系的结晶度、拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度均随OMMT含量的增加而增大。     

熔融插层法制备聚乳酸/有机蒙脱土纳米复合材料及其性能研究

以新疆地产蒙脱土和聚乳酸为原料,通过熔融插层的方法制备了聚乳酸(PLA)/有机蒙脱土（OMMT）纳米复合材料。分别采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、热重分析仪等对复合材料的微观结构、形貌及热稳定性进行了表征和分析。研究表明,PLA大分子链已经插入OMMT片层间,层间距明显增大,形成PLA/OMMT纳米复合材料,体系的相容性良好。PLA/OMMT纳米复合材料的热失重曲线移向高温端,其热分解温度提高。PLA/OMMT纳米复合材料的熔点、维卡软化点、冲击强度、拉伸强度、热稳定性均比PLA基体有明显的提高。PLA/OMMT纳米复合材料的降解性初步研究表明其是一种良好的生物可降解环保塑料。     

GNPs/PEG对聚乳酸材料结晶及力学性能的影响

采用超声辅助真空装置制备石墨烯纳米片(GNPs)/聚乙二醇(PEG)复配改性剂,通过熔融共混法制备了一系列聚乳酸(PLA)/GNPs、PLA/GNPs/PEG复合材料,利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)和万能试验机对其断面形貌、结晶行为和力学性能进行研究。结果表明,添加复配改性剂GNPs/PEG后,PLA基复合材料的断面出现明显的PLA纤维,呈现韧性断裂; GNPs或GNPs/PEG的添加未改变PLA的晶型,当GNPs/PEG为0. 1%时,PLA基复合材料的结晶度达到38. 50%,比纯PLA提高了27. 99%; GNPs/PEG的添加也有效地改善了PLA的拉伸强度和缺口冲击强度,分别比纯PLA的提高了13. 32%和51. 9%。     

BSBBR/OMMT纳米复合材料的结构与性能

采用机械共混法分别制备了BSBBR(星形支化溴化丁基橡胶)/OMMT(有机蒙脱土)纳米复合材料、BIIR(溴化丁基橡胶)/OMMT纳米复合材料,并着重探讨了OMMT掺量对两者结构和性能的影响。研究结果表明:BSBBR、BIIR中的部分橡胶大分子链可插入至OMMT的片层结构中,并且OMMT可良好分散在BSBBR、BIIR基体中;当w(OMMT)=10%(相对于纳米复合材料质量而言)时,BSBBR/OMMT纳米复合材料的拉伸强度相对最优,并且比纯BSBBR提高了73%,而且是BIIR/OMMT纳米复合材料的1.35倍;与BIIR/OMMT纳米复合材料相比,BSBBR/OMMT纳米复合材料具有更优异的耐热性和气体阻隔性。     

改性有机蒙脱土在硅橡胶中的应用性能研究

利用红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和热失重(TGA)对有机蒙脱土(OMMT)的结构进行了表征。采用溶液插层法制备了RTV/OMMT复合材料,研究了复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、硬度及热稳定性,并用XRD对复合材料的结构进行了表征。结果表明,经有机化改性后的OMMT的层间距明显增大。随OMMT用量的增加,复合材料的力学性能得到提高。当OMMT质量分数为3%时,其拉伸性能最优。XRD分析表明,材料中形成了RTV/OMMT剥离型纳米复合材料。