定向排列PLA/芥酸酰胺超细纤维材料的熔喷制备及其贴肤特性

为提升聚乳酸(PLA)超细纤维材料的柔软贴肤性,以PLA、聚乙二醇(PEG)和芥酸酰胺(Era)为原料,采用共混熔喷的原位牵伸工艺获得一种定向排列PLA/PEG@Era超细纤维材料,探究了不同牵伸风压(P_Da)和接收距离(D_CD)对其柔软性、透气性等贴肤性的影响。结果表明,当Era质量分数为2.0%,共混聚合物冷结晶峰温度为93.20℃,熔融峰温度为140.52℃,表明Era可以促进PLA大分子链运动。所制备PLA/PEG@Era超细纤维材料样品的纤维取向角在-20°～20°范围内占比为54.07%,表现为高定向排列结构;P_Da和D_CD对纤维细度、孔隙率和力学性能有显著影响,随着P_Da增大到0.54 kPa时,纤维细度从2.70μm减小到1.10μm,纵向断裂强力从15.94 N增大到22.03 N;随着D_CD增大到32 cm时,孔隙率从87.21%增大到93.24%,纵向断裂强力从24.40 N减小到16.52 N。受益于定向排列PLA/PEG@Era超...     

聚乳酸/聚己内酯共混材料的性能研究

采用熔融共混的方法制备了聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混材料,研究了PLA/PCL共混材料的动态力学性能、力学性能、热性能和微观形貌。结果表明,制备的PLA/PCL共混材料为部分相容体系;材料拉伸强度随PCL含量的增加先增加后降低,当PCL质量分数为30%时,材料的拉伸强度为55.9 MPa,比纯PLA提高了8%;冲击强度随PCL含量的增加而增大,当PCL质量分数为50%时,材料的冲击强度为14.7 kJ/m2,比纯PLA提高了2.5倍。     

聚己内酯对聚乳酸熔融结晶的影响

聚合物共混材料的结晶行为对材料性能有重要的影响,结晶行为是共混材料研究的主要问题。选用聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)共混材料,采用偏光显微镜和差示扫描量热仪,对PLA/PCL共混材料的结晶行为进行研究。通过等温结晶动力学,分析PCL对PLA在100和120℃时等温结晶的影响。结果表明,PCL相作为异相成核剂加入PLA相,使得PCL/PLA共混物中异相结晶成核效率提高,晶体直径减小,半结晶时间减小,提高PCL/PLA共混物的结晶能力。随着PCL相的占比增大,PCL/PLA(40/60)试样中出现"海-岛结构",异相成核效率增大,半结晶时间较小,结晶直径减小,结晶度减小。     

不同分子量PCL增韧PLA的结构与性能

采用两种不同分子量的聚(ε-己内酯)(PCL)(粘均分子量60 000和3 000)与聚乳酸(PLA)在175℃下共混10 min制备PLA/PCL共混物。通过动态流变、扫描电子显微镜(SEM)和力学性能等研究了PLA/PCL共混物的结构和性能。动态流变显示,在PCL低含量(质量分数小于15%)时,PCL与PLA是相容的,质量分数为15%时PCL与PLA表现出明显的相分离行为。SEM显示,随着PCL含量的增加,PCL相的尺寸变大;低分子量PCL(L-PCL)的相尺寸明显大于高分子量PCL(H-PCL),而且相形态不是规则的球状。随着PCL含量的增加,共混物的拉伸强度下降,而断裂伸长率增加。当H-PCL质量分数为8.3%时,PLA/H-PCL共混物的断裂伸长率为137.32%。当H-PCL质量分数为15%时,其断裂伸长率高达232.76%。在添加相同含量PCL时,PLA/H-PCL共混物的拉伸强度高于PLA/L-PCL;而PCL质量分数8%时,共混物的断裂伸长率相差不多,当PCL质量分数大于8%时,PLA/H-PCL共混物的断裂伸长率明显比PLA/L-PCL共混物的高。     

聚己内酯/聚乳酸/竹纤维复合材料制备及性能

以聚己内酯（PCL）和聚乳酸（PLA）共混物为基材,竹纤维（BF）作为增强材料,硅烷偶联剂为改性剂,通过模压成型制备了PCL/PLA/BF复合材料。研究了PCL和PLA质量比、BF质量分数、硅烷偶联剂用量以及模压温度对复合材料性能影响。结果表明,适宜的PCL/PLA质量比为1∶1,BF质量分数为40 %时BF/PCL/PLA复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率分别达到最大值11.26 kJ/m2,12.68 MPa和5.2 %;硅烷偶联剂用量为1 %时复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率分别达到最大值15.11 kJ/m2、13.15 MPa和5.8 %;模压温度为150 ℃时,复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率分别达到最大值14.51 kJ/m2、13.75 MPa和5.8 %。     

PCL增韧PLA共混材料的制备与性能研究

在聚乳酸(PLA)基体中加入聚己内酯(PCL)、柠檬酸三丁酯(TBC),通过熔融共混制备了PLA/PCL共混材料,并对其相容性、力学性能、热性能等进行了研究。结果表明:PLA/PCL为不相容体系,TBC作为相容剂对体系的韧性和强度影响较大;在TBC的作用下,共混材料两相之间发生了酯交换反应,生成界面相容剂,降低了PCL分散相的尺寸,改善了两相之间的相容性,提高了共混材料的韧性。当PLA与PCL的质量比为80/20、TBC的质量分数占共混材料总质量的8%时,共混材料的断裂伸长率可达125%,冲击强度值可达9.83kJ/m2。同时,共混材料的冷结晶峰消失,结晶趋于完善。     

PLA/PCL纤维及其支架的制备与力学性能研究

将一定质量比聚乳酸(PLA)与聚己内酯(PCL)进行共混,通过熔融纺丝得到PLA/PCL初生纤维,再经过热拉伸后得到PLA/PCL纤维;利用自制模具采用手工编织的方法制备了PLA/PCL管道支架;对PLA/PCL纤维及其支架的结构与性能进行了表征。结果表明:当PLA/PCL质量比为40:60时,PLA/PCL初生纤维的综合力学性能较好;拉伸温度和拉伸倍数对PLA/PCL初生纤维的力学性能影响较大,当拉伸温度为85℃、拉伸倍数为7时,所得的PLA/PCL纤维力学性能最好;在一定温度区间内,PLA/PCL支架的支撑力随着定型温度的升高而升高,合适的定型温度应为其玻璃化转变温度至130℃之间,制备的PLA/PCL支架具有良好的弯曲性、压缩性和支撑性能,能满足支架应用的需求。     

聚乳酸/聚己内酯增容体系的结晶性能

以丙交酯/己内酯共聚物(LACL)为聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混物的增容剂,采用溶液共混法制备了PLA/PCL/LACL三元共混物;通过扫描电子显微镜、差示扫描量热仪研究了共混物的形貌和结晶性能。结果表明,加入5%(质量分数,下同)的LACL,分散相的尺寸明显减小;PCL能显著提高PLA分子链的结晶能力,使其结晶温度(T_p)降低,而LACL对PLA/PCL的增容作用,使PLA/PCL/LACL三元共混物中PLA的Tp进一步降低;通过Kissinger方程计算发现PCL和LACL的加入显著降低了PLA的结晶活化能。     

挤出温度对PC/PLA酯交换反应与力学性能影响

利用双螺杆挤出机将聚碳酸酯(PC)和聚乳酸(PLA)进行熔融共混制备PC/PLA共混物。通过傅里叶红外光谱仪(FTIR)和差示扫描量热仪(DSC),研究了不同挤出温度对PC/PLA的酯交换反应和力学性能的影响。结果表明:随着挤出温度的上升,PC与PLA间的酯交换反应更加明显;当挤出温度为230℃时,PC/PLA共混物拉伸性能较好,拉伸强度为68.88 MPa;挤出温度为220℃时,共混物获得最大冲击强度为28.76 kJ/m~2;而挤出温度为250℃时,共混物获得最大断裂伸长率为46.45%。     

聚乳酸/热塑性淀粉共混材料的性能研究

通过熔融共混方法制备聚乳酸(PLA)/热塑性淀粉(TPS)共混材料。研究了TPS用量对PLA/TPS共混材料力学性能、降解性能、热性能和微观形貌等的影响。结果表明,加入TPS在一定程度上能改善PLA韧性不足的问题,PLA/TPS共混材料的降解性能优于纯PLA。当TPS质量分数为10%时,TPS与PLA的相容性较好,PLA/TPS共混材料的综合性能最好,其中,断裂伸长率为37.4%,比纯PLA提高695.7%;冲击强度为5.5 kJ/m2,比纯PLA提高34.1%;熔体流动速率为18.0 g/(10 min),比纯PLA提高4.7%;在60 d的降解率为9.28%,远大于纯PLA的1.30%;失重5%时的温度为172℃,比纯PLA降低161℃;450℃时的质量保持率为11.28%,比纯PLA提高11.06%。     

PCL增韧PLA材料的流变行为及其热降解动力学

针对聚乳酸(PLA)的自身结晶速率慢而导致其韧性和耐热性差等缺陷,采用聚己内酯(PCL)与PLA熔融共混制备了PLA/PCL材料,并对其力学性能、热稳定性、流变等性能进行了研究。结果表明:PCL的添加量为5%时,PLA共混材料的断裂伸长率可达18.47%,冲击强度可达12.98 kJ/m~2;断面扫描显示,PCL增韧PLA复合材料出现了明显的韧性断裂特征,出现了更多的剪切区域和拉丝现象;DSC表明,PLA的冷结晶峰受到抑制,结晶速率明显提高,复合材料的结晶度比纯聚乳酸提高了73.4%,聚乳酸的韧性得到显著提高。同时,通过热降解动力学分析,进一步从理论上分析其热稳定性能提高的原因。     

工艺条件对PBAT/PLA原位成纤共混体系结构与性能的影响

将质量比为80/20的PBAT/PLA共混物在单螺杆挤出流延成型机中通过调控工艺条件（口模温度、拉伸速度）直接熔融共混制备PBAT/PLA原位成纤共混薄膜。结果表明,在较低口模温度时,随着拉伸速度的提高,PLA微纤细化程度加大,结晶度先提高后降低,纵向拉伸强度先增加后减小,力学性能各向异性明显。在口模温度为150℃、拉伸速度为5.0 m/min时,共混体系中PLA成纤效果最明显;PBAT和PLA的结晶度最高分别为4.8%和23.7%;纵向拉伸强度达到29.8 MPa,比纯PBAT提高了41%。     

丙烯基弹性体增韧聚乳酸熔喷成型及性能

为探究丙烯基弹性体(PBE)对聚乳酸(PLA)/PBE熔喷非织造材料的性能影响,以PBE共混改性PLA制备了PLA/PBE熔喷非织造材料,对其形貌结构、直径分布、力学性能、透气和过滤性能进行测试与表征.结果表明,随着PBE含量的增加,PLA/PBE熔喷非织造材料的平均直径呈现先减小后增大的趋势,最小平均直径是3.96μ...     

PCL/PLA共混材料的结晶行为及对微发泡的影响

基于单因素实验分析方法,研究了工艺参数对聚己内酯(PCL)/聚乳酸(PLA)共混材料结晶行为的影响,并通过间歇微发泡实验,研究结晶对共混材料微发泡行为的影响。结果表明,PCL/PLA共混材料的结晶度和晶体尺寸随着结晶温度及结晶时间的增加而增加;在PCL/PLA共混物微发泡过程中,晶粒能够诱导泡孔成核,且泡孔的长大过程受到晶体的限制,使得微发泡泡孔数目增多,泡孔密度增大,泡孔尺寸更为均匀,改善了PCL/PLA共混物的发泡性能。     

生物可降解PCL/PLA开孔发泡材料制备及吸油性能

以聚己内酯（PCL）为基体，添加不同含量聚乳酸（PLA）熔融共混制备具有不同分散相形态的PCL/PLA共混物，利用超临界二氧化碳（scCO₂）微孔发泡工艺制备不同发泡倍率和开孔率的PCL/PLA多孔材料用于吸油应用。针对边长3 mm正方体样品溶解度实验发现100 min后CO₂在PCL中已达到饱和吸附状态。PLA分散相含量的增加显著增大了PCL/PLA共混物泡孔密度，并使共混泡孔尺寸减小且分布更加均匀；发泡温度升高6℃，泡孔尺寸增大50%，发泡倍率增大38%，开孔率减小了20%。PCL/PLA开孔材料具有明显的亲油疏水性，发泡倍率越高，疏水性越好；针对花生油和硅油的吸油实验发现材料吸油率与发泡倍率和开孔率整体呈正比，实际吸油量高于理论计算值，10次循环吸油测试后样品吸油率仅降低8.5%，材料吸油量与油品特性黏度关系不大。     

纳米HA对PLA/PCL复合材料降解性能的影响

以聚乳酸(PLA)为基体,添加聚己内酯(PCL)以及羟基磷灰石(HA)熔融共混得到PLA/PCL/HA复合材料,研究其力学性能与降解性能。结果表明,当材料配方为PLA80/PCL20/HA5时,复合材料的综合力学性能最好,断裂伸长率从5%提升至40%;通过差示扫描量热仪(DSC)测试了复合材料的结晶性能,HA的加入起到异位成核点的作用,结晶度从2.6%提升至8.9%,玻璃化转变温度从60.13℃降至56.84℃,扫描电镜(SEM)观察了复合材料的界面相容度,发现HA的加入提升了PLA与PCL的相容度;通过水解降解过程中的pH值测试与三维超景深显微镜观察得知,由于HA在水解过程中溶解脱落,使得复合材料整体被破坏,水解速率快于纯聚乳酸。     

聚己内酯/聚乳酸共混物的制备及性能研究

采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)与聚己内酯(PCL)共混物。利用TG表征了共混物的热性能,采用DSC、XRD及偏光显微镜综合表征了共混物的结晶性能,通过电子探针观察共混材料的相容性及微观形态,对共混材料的力学性能进行了测试。结果表明:PCL的加入明显提高了材料的热稳定性;PLA与PCL晶区不相容,加入PCL后,共混物晶核体积变小;在PCL用量达到50%左右时,共混材料出现了"海-海"结构,PCL用量改变使材料先后出现"海-岛"和"海-海"相;两者共混在力学性能上达到了很好的互补。     

基于微纳层叠共挤的PLA/PCL可降解微层薄膜的制备及性能研究

采用微纳层叠共挤出设备制备聚乳酸（PLA）/聚己内酯（PCL）可降解微层薄膜,利用扫描电子显微镜、万能材料试验仪、差示扫描量热仪和热失重分析仪等对微层薄膜的微观结构、力学性能和热稳定性进行表征。结果表明,PLA/PCL微层薄膜的热稳定性和力学性能均优于PLA/PCL共混薄膜;PCL对微层薄膜具有明显的增韧效果,同时可提高微层薄膜的结晶性能和热稳定性;当PLA/PCL配比为40/60、50/50或60/40时,PLA/PCL微层薄膜具有良好的综合性能,此时拉伸强度高于51.2 MPa,断裂伸长率高于568.6 %,冲击强度高于100.7 J/m,微层薄膜中PLA相的结晶度高于43.28 %、热降解峰值温度高于373.22 ℃。     

等温冷结晶对PLA/PBAT共混物冲击韧性和耐热性能的影响

通过熔融共混法制备了聚乳酸/聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PLA/PBAT)共混物,并对其微观形貌、热性能、冲击性能和耐热性能进行了研究。结果表明,随着PLA/PBAT共混物中PBAT含量的增加,共混材料的无缺口冲击强度逐渐增大,其中当PBAT含量为30%时,共混材料的无缺口冲击强度达到最大值。再通过等温冷结晶提高PLA/PBAT材料的结晶度,以改善材料的耐热性能。结果表明,等温冷结晶样品的维卡软化温度(VST)明显高于急冷样品,且结晶度越高,VST值则越大;此外,90℃等温冷结晶20 min的样条无缺口冲击强度高于急冷样条,但当等温冷结晶温度提高至130℃时,样条的无缺口冲击强度下降,且低于急冷样条。因此,较低冷结晶温度有利于得到兼具良好耐热性能和冲击性能的PLA/PBAT材料。     

聚碳酸亚丙酯与聚乳酸共混物性能及热分解动力学分析

采用溶液浇铸法制备了聚碳酸亚丙酯(PPC)/聚乳酸(PLA)共混物,通过力学性能测试、衰减全反射红外光谱分析、差示扫描量热分析和热失重分析研究了共混物的性能,并对共混物进行了热分解动力学研究。结果表明,随着PLA含量的增加,共混物的拉伸强度增大,断裂伸长率减小,PPC/PLA共混物的力学性能得到改善;随着PLA的含量从10%(质量分数,下同)增加到90%,共混物热失重10%所对应的温度(T-10%)从255℃逐渐增加到281℃,当PLA的含量分别为10%、50%和90%时,最大速率失重温度比纯PPC分别提高了3.45、15.51和41.58℃;采用Coats-Redfern法得出,PLA的加入能提高PPC的活化能,其中PLA含量为30%和50%时,共混物的活化能比纯PPC分别提高了12.72%和40.68%,说明PLA改善了PPC的热稳定性。