PLA/PBAu嵌段共聚物合成工艺优化及降解性能

以端羟基聚乳酸（PLA）、聚己二酸-丁二醇-尿素（PBAu）为预聚物,六亚甲基二异氰酸酯（HDI）为扩链剂,制备出一种新型PLA/PBAu嵌段共聚物。研究了扩链剂用量、扩链温度以及催化剂用量对PLA/PBAu嵌段共聚物分子量的影响,确定了合成PLA/PBAu嵌段共聚物的最佳工艺条件。采用核磁共振、凝胶渗透色谱、差示扫描量热仪、扫描电镜等对共聚物薄膜结构及性能进行表征。结果表明：成功合成了PLA/PBAu嵌段共聚物,分子量可达10×10⁴,玻璃化转变温度约为41℃;并且随着PBAu含量的增加,共聚物的结晶度逐渐增加。以NaOH溶液为模拟液进行加速降解实验发现,当PBAu含量为30%时,可以显著提高嵌段共聚物的降解速率,并且通过调节PLA、PBAu预聚物的含量,可以控制嵌段共聚物的降解速率。     

PLA-b-PMMA嵌段结构对PC/PLA共混形态和性能的影响

制备了具有不同嵌段长度的聚乳酸b聚甲基丙烯酸甲酯（PLA-b-PMMA),并将其作为大分子相容剂用于聚碳酸酯/聚乳酸（PC/PLA）共混体系,研究嵌段结构对PC/PLA共混体系形态与性能的影响。用傅里叶红外光谱仪和核磁共振氢谱表征嵌段共聚物的结构,用差示扫描量热仪、扫描电子显微镜和力学性能测试表征共混体系的结构及性能。结果表明,PLA-b-PMMA的加入改善了PC与PLA之间的相容性,其增容效果取决于PLA-b-PMMA的添加量及两嵌段的长度;当PLA-b-PMMA添加量为6 %时,PC与PLA之间的相容性较好;在PMMA嵌段长度一定时,随着PLA链段长度从3390提高到9780,共混体系中两相的相容性不断改善,共混物的力学性能增强;在PLA嵌段长度一定时,随着PMMA链段长度从20680提高到99680,增容效果逐渐下降。     

EVA增容HDPE/PLA共混体系的研究

以乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为增容剂,采用熔融共混法制备了高密度聚乙烯(HDPE)/聚乳酸(PLA)/EVA复合材料,研究了EVA用量对复合材料力学性能及热性能的影响,并利用扫描电镜分析了复合材料的微观形态。结果表明:随着EVA用量的增加,复合材料的断裂伸长率及冲击强度逐渐增加;另外SEM结果显示,EVA可以改善HDPE与PLA的相容性,但EVA的加入对复合材料热性能影响较小。     

SBS对PLA/PC合金结构与性能的影响

用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)对聚乳酸/聚碳酸酯(PLA/PC)合金进行增韧改性,研究了SBS用量对合金力学性能、热性能、微观形貌的影响。结果表明:加入一定量SBS后,PLA/PC(50/50)合金的拉伸强度有所降低,弯曲强度变化不大,而冲击强度明显提高;合金的热变形温度略有下降,两相相容性有所提高。     

PLA/PBAu嵌段共聚物合成工艺优化及降解性能

以端羟基聚乳酸(PLA)、聚己二酸-丁二醇-尿素(PBAu)为预聚物,六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为扩链剂,制备出一种新型PLA/PBAu嵌段共聚物。研究了扩链剂用量、扩链温度以及催化剂用量对PLA/PBAu嵌段共聚物分子量的影响,确定了合成PLA/PBAu嵌段共聚物的最佳工艺条件。采用核磁共振、凝胶渗透色谱、差示扫描量热仪、扫描电镜等对共聚物薄膜结构及性能进行表征。结果表明:成功合成了PLA/PBAu嵌段共聚物,分子量可达10×10~4,玻璃化转变温度约为41℃;并且随着PBAu含量的增加,共聚物的结晶度逐渐增加。以NaOH溶液为模拟液进行加速降解实验发现,当PBAu含量为30%时,可以显著提高嵌段共聚物的降解速率,并且通过调节PLA、PBAu预聚物的含量,可以控制嵌段共聚物的降解速率。     

EBA-GMA含量对PLA/OBC合金结构和性能的影响

以乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(EBA-GMA)作为相容剂,通过熔融共混法制备了聚乳酸/乙烯-辛烯嵌段共聚物(PLA/OBC)合金材料。采用摆锤冲击仪、红外光谱仪、扫描电镜和旋转流变仪等设备考察了EBA-GMA含量对PLA/OBC合金结构和性能的影响。结果表明,EBA-GMA能在PLA和OBC之间起到反应性增容作用。当EBA-GMA含量为4 phr时,合金的力学性能得到明显改善,此时缺口冲击强度变化最快;与此同时,分散相OBC颗粒平均粒径降低至最小值1.36μm;另外,合金的储能模量得到提高,熔体弹性实现增强。     

聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯嵌段共聚物的合成与表征

以丁二酸和1,4-丁二醇为原料,采用熔融缩聚法合成了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)预聚物,再与L-丙交酯(L-LA)开环共聚,合成聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯嵌段共聚物(PLLA-co-PBS)。研究了共聚物的结构、热性能、结晶性能和亲水性。结果表明,PBS与L-LA开环共聚生成了PLLA-co-PBS嵌段共聚物;PLLA-co-PBS嵌段共聚物经两个阶段的热分解,且PBS链段的引入提高了聚合物的热稳定性;随着PBS引入量的增加,聚合物的结晶性能,亲水性能都有一定的提高。     

两亲扩展型共聚物的合成及中间极性嵌段对乳化性能的影响

采用聚乙二醇单甲醚(Mn=1 900,5 000)分别引发丙交酯和ε-己内酯开环聚合合成了中间嵌段(PLA)聚合度递增的聚乙二醇-聚丙交酯-聚己内酯(MPEG-PLA-PCL)两亲扩展型共聚物和相应的聚乙二醇-聚己内酯(MPEG-PCL)两嵌段共聚物。用FTIR、1HNMR和GPC对产物结构进行了表征,研究了共聚物和常规低分子表面活性剂的乳化性能,探讨了中间极性嵌段的长度对共聚物乳化性能的影响。结果表明,对于甲苯/水体系,共聚物可用于制备稳定的O/W型乳液,且三嵌段共聚物的乳化性能优于低分子表面活性剂;随着引入PLA嵌段聚合度的增加,共聚物的乳化能力呈先增加后减小的趋势;相对于MPEG1900系列共聚物,MPEG5000系列共聚物中需要引入更长的中间嵌段才能获得最佳乳化性能。     

扩链剂KL-E4370对PLA/PBAT复合材料结构与性能的影响

选用扩链剂KL-E4370与聚乳酸(PLA)和己二酸-对苯二甲酸-丁二酯共聚物(PBAT)熔融共混,制备出增容改性的PLA/PBAT复合材料。通过万能拉伸试验机、转矩流变仪、凝胶渗透色谱仪(GPC)、差热扫描量热仪(DSC)和动态热机械分析仪(DMA)研究了KL-E4370对PLA/PBAT复合材料结构与性能的影响。结果表明:随着KL-E4370用量的增加,PLA/PBAT复合材料的拉伸强度和断裂伸长率持续增大,平衡扭矩和非牛顿指数不断升高,冷结晶能力减弱,初始储能模量提高,分子链段的松弛转变更加容易;当KL-E4370的加入量超过0.2 phr时,复合材料中出现明显的支化结构。     

聚乳酸增韧改性研究

采用熔融共混法,将聚乳酸(PLA)分别与丁二醇-己二酸-对苯二甲酸共聚物(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)共混制备生物降解复合材料,并模压成型。研究了3种复合材料的拉伸性能、冲击性能及断面微观形貌。结果表明:PBAT、PBS和PPC均能提高PLA的断裂伸长率和冲击强度;与PBS和PPC相比,PBAT与PLA的相容性更好;随着PBAT含量的增加,增韧PLA材料的冲击强度逐渐上升,但PBAT与PLA的相容性逐渐变差。