丙交酯接枝淀粉提高聚乳酸/淀粉共混物透明性的研究

合成了丙交酯接枝淀粉(STL),采用红外光谱(FTIR)和核磁共振(NMR)表征了其结构。分别制备了聚乳酸(PLA)与塑化淀粉(TPS)、马来酸酐改性淀粉(MTPS)、STL质量比为90/10、70/30、50/50的熔融共混物,通过扫描电子显微镜(SEM)、雾度、透光率和拉伸测试表征了共混物的微观形貌、透明性和力学性能。结果表明:PLA/STL共混物中淀粉分散相尺寸更小,透明性与力学性能均明显大于PLA/TPS和PLA/MTPS。PLA/STL(90/10)共混物的透光率达到72.3%,力学性能接近纯PLA。     

聚乳酸/热塑性淀粉多组分生物可降解共混物研究进展

全生物基聚乳酸/淀粉生物可降解材料,同时具有聚乳酸(PLA)的高性能和淀粉(TPS)的低成本,是近年来受到广泛关注的全生物降解高分子体系。由于淀粉具有较强的亲水性,与PLA基体难以相容,使界面的黏附性较差,导致材料的性能恶化; PLA/TPS共混物体系研究的焦点主要是通过改善组分的界面相容性,提高共混物的力学性能。文章对聚乳酸/热塑性淀粉(PLA/TPS)共混物的制备和性能进行介绍,对PLA/TPS二元共混物的力学性能进行了概述,主要总结了增塑剂、无机粒子对PLA/TPS共混物界面结构和力学性能的影响,详细阐述了接枝(嵌段)共聚物、小分子化合物增容PLA/TPS共混物多组分体系的研究进展。高性能聚乳酸/淀粉生物可降解多组分共混物是一种极具开发前景的新型生物可降解塑料。     

反应性增容制备高性能PLA/PA11共混物

由于聚乳酸(PLA)与尼龙11(PA11)的相容性较差,因此,利用熔融接枝法制备了PLA与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的接枝物PLA-g-GMA,并充当共混物的增容剂。在共混的过程中,利用增容剂原位反应性,增容PLA与PA11的共混体系。对共混物进行力学性能测试,结果表明,在没有添加增容剂的条件下,共混物的力学性能较差;随着接枝物的加入,共混物的力学性能显著提高。在PLA/PA11(80/20)组分中,当增容剂的含量达到20%时,共混物的断裂伸长率和拉伸强度均达到了最大值分别为281. 14%、53. 16 MPa,且材料抗冲击性能也有一定的改善,与纯PLA相比,增加了132%。     

PLA-g-GMA的制备及其对PLA/PPC共混体系性能的影响

采用双螺杆挤出机将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝到聚乳酸(PLA)上,而后将接枝产物(PLA-g-GMA)与聚乳酸(PLA)、聚碳酸亚丙酯(PPC)反应性共混,考察了接枝物中GMA加入量变化对PLA/PPC/PLA-g-GMA共混体系的力学性能、热稳定性能的影响,并对共混体系的断裂机理进行了研究。结果表明,PLA-g-GMA的引入能够在一定程度上改善PLA与PPC的相容性。随着接枝物中GMA加入量的增加,共混物的冲击强度、断裂伸长率及拉伸强度均呈现出先升高后降低的趋势,并在接枝物中GMA加入量为3%时达到最大值。扫描电镜结果显示,PLA-g-GMA引入后共混物的韧性断裂特征越发显著,其冲击断裂方式由脆性断裂过渡为韧性断裂。热失重分析结果显示,加入PLA-g-GMA后共混物的起始分解温度和完全分解温度均有一定程度的提高。     

聚乙二醇改性淀粉/聚乳酸薄膜的结构与性质研究

将热塑性淀粉(TPS)与聚乙二醇(PEG)、聚乳酸(PLA)共混后,采用溶剂蒸发法制备出完全生物降解的聚乙二醇改性淀粉/聚乳酸薄膜(SPLA)。研究了SPLA膜的力学性能、耐水性,并对薄膜的结构进行了研究,结果表明聚乳酸可以明显改善淀粉基薄膜的耐水性与力学强度;当w(PLA)≤20%时,共混物各组分间有较好的相容性。SPLA膜的玻璃化转变温度低于淀粉和聚乳酸,XRD显示共混膜中淀粉和聚乳酸的颗粒结晶结构均受到破坏。     

马来酸酐接枝共聚物增容聚乳酸/改性淀粉复合材料的制备与性能研究

采用熔融共混方法制备聚乳酸/改性淀粉复合材料。研究了不同含量的马来酸酐接枝共聚物对聚乳酸/改性淀粉复合材料力学性能的影响,并且采用差示扫描量热(DSC)仪和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的微观结构进行分析。结果表明,马来酸酐接枝共聚物的加入改善了聚乳酸与淀粉的相容性,提高了复合材料的力学性能,添加量为0.5份时复合材料的拉伸强度提高了61.6%,断裂伸长率提高了53.1%,弯曲强度提高了104.7%,同时还能提高复合材料的热变形温度和耐水性;改性淀粉与聚乳酸两相紧密连接。     

丙烯酸酯接枝改性天然橡胶增韧聚乳酸

通过在天然橡胶(NR)分子链上接枝甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA),制备了三种丙烯酸酯接枝改性NR:NR-g-PMMA,NR-g-PBA和NR-g-(PMMA,PBA)。采用核磁共振氢谱对三种接枝物进行了化学结构鉴定。将接枝改性后的NR和未改性的NR与PLA采用哈克密炼机熔融共混,分别制备了PLA/NR,PLA/NR-gPMMA,PLA/NR-g-PBA和PLA/NR-g-(PMMA,PBA)共混物,研究了接枝改性NR和未改性NR含量对共混物力学性能和热性能的影响。各共混物的拉伸弹性模量和拉伸强度均随接枝改性NR和未改性NR含量的增加而降低,断裂伸长率和缺口冲击强度随接枝改性NR和未改性NR含量的增加而提高。其中,PLA/NR-g-PBA共混物的断裂伸长率和缺口冲击强度比其它共混物提高的幅度大,当NR-g-PBA的质量分数为5%时,PLA/NR-g-PBA共混物的断裂伸长率达到78%,缺口冲击强度为5.2 k J/m2,而纯PLA的断裂伸长率仅为7.7%,缺口冲击强度为2.5 k J/m2,说明NR接枝分子柔顺性较高的BA更有利于促进其与PLA共混物的韧性提高。热分析结果表明,PLA/NR-gPBA共混物的热稳定性相比于纯PLA也有所提高。     

甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乳酸共聚物的制备与表征

在哈克转矩流变仪中,用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)熔融接枝聚乳酸(PLA),制备高耐热性、良好拉伸强度和较好接枝率的GMA接枝PLA(PLA-g-GMA)共聚物。对PLA-g-GMA进行了傅里叶变换红外光谱分析、接枝率测试、热失重分析和力学性能测试。结果表明,在恒温175℃的密炼机中,以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,当GMA单体用量为4 g,反应时间8 min,能成功地制备出接枝率为0.950 5%的PLA-g-GMA共聚物。与纯PLA相比PLA-g-GMA的起始分解温度和完全分解温度均提高60℃以上;在一定实验条件下,PLA-g-GMA的拉伸强度有所提高。     

聚乳酸/接枝改性天然橡胶的制备及性能表征

通过乳液聚合法制备了甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性天然橡胶(NR-g-GMA),并用傅里叶变换红外光谱仪确认了NR-g-GMA的化学结构。用哈克密炼机熔融共混制备了聚乳酸(PLA)/NR-g-GMA共混物,研究了NR-g-GMA用量对共混物的微观形貌、热性能和力学性能的影响。结果表明:共混物中的NR-g-GMA以球粒分散相分布在PLA基体中,并随NR-g-GMA用量的增加,分散相尺寸增大;NR-g-GMA的引入使PLA的玻璃化转变温度和结晶温度降低,熔融温度和结晶度提高,共混物的热稳定性有所降低;PLA/NR-g-GMA共混物的断裂伸长率随NR-g-GMA用量的增加显著提高,纯PLA的断裂伸长率为4%,当NR-g-GMA用量为10%时,共混物的断裂伸长率达到85%,表明NR-g-GMA对PLA具有显著的增韧作用。     

淀粉/聚乳酸/聚己内酯共混材料的性能研究

研究了淀粉/聚乳酸接枝马来酸酐/聚己内酯接枝马来酸酐(starch/PLA-g-MAH/PCL-g-MAH)共混材料的主要性能。结果表明:PCL-g-MAH的加入有效增强了共混物的韧性,且将两聚酯接枝马来酸酐实现了对共混物的增容,使starch/PLA-g-MAH/PCL-g-MAH共混体系的力学性能和耐水性能比淀粉/聚乳酸/聚己内酯(starch/PLA/PCL)共混物显著提高。同时,增容后的共混物仍具备良好的可生物降解性能。     

环氧化杜仲胶增韧改性聚乳酸的性能

采用熔融共混法将环氧化杜仲胶(EEUG)用于聚乳酸(PLA)的增韧改性,制备了具有良好韧性的全生物基PLA/EEUG共混物,考察了EEUG用量对共混物的热性能、动态力学性能、力学性能及微观形貌等的影响.结果表明,PLA/EEUG共混物为典型的两相不相容体系.EEUG的加入限制了PLA分子链的运动,导致PLA的结晶度下降...     

天然橡胶和纤维素纳米晶对聚乳酸的共混改性研究

通过在天然橡胶(NR)分子链上接枝丙烯酸丁酯(BA)制备接枝改性物NR-g-PBA,并将NR-g-PBA以及NRg-PBA和纤维素纳米晶(CNC)分别与聚乳酸(PLA)熔融共混,得到PLA/NR-g-PBA二元共混物和PLA/NR-g-PBA/CNC三元共混物。研究NR-g-PBA和CNC对共混物力学性能、结晶性能和热稳定性的影响。结果表明:与PLA相比,PLA/NR-g-PBA二元共混物的韧性提高,但拉伸强度降低;随着CNC用量增大,PLA/NR-g-PBA/CNC三元共混物的拉伸强度和拉断伸长率均呈先提高后降低趋势,PLA/NR-g-PBA/CNC共混物(CNC相对于PLA的质量分数为0. 005)的拉伸强度最高,PLA/NR-g-PBA/CNC共混物(CNC相对于PLA的质量分数为0. 01)的拉断伸长率最高;PLA/NR-g-PBA二元共混物和PLA/NR-g-PBA/CNC三元共混物的结晶温度和结晶度均比纯PLA有所提高;NR-g-PBA和CNC的引入有助于提高PLA的热稳定性。     

聚乳酸溶液接枝丙烯酸及与淀粉共混研究

通过溶液聚合法,合成了聚乳酸（PLA）与丙烯酸（AA）的接枝共聚物PLA-g-AA,用以改善PLA与淀粉熔融共混物的相容性。研究了不同的接枝工艺条件对共聚物接枝率的影响,并考察了接枝聚乳酸与淀粉共混物的力学性能和结晶性。结果表明,最佳工艺条件是淀粉含量70%、接枝物含量15%、反应温度170℃、反应时间10min。在此条件下共混物的拉伸强度可达到27.35MPa,弹性模量728.22MPa,断裂伸长率达到3.59%。     

聚乙二醇对聚乳酸/热塑性淀粉复合材料性能的影响

采用注塑法制备了聚乙二醇(PEG)改性的聚乳酸(PLA)/热塑性淀粉(TPS)复合材料,研究了PEG对PLA/TPS复合材料的加工流变性能、力学性能的影响,采用差示扫描量热(DSC)仪和扫描电子显微镜(SEM)进行微观结构分析并研究了加工工艺对复合材料性能的影响.结果表明,当PEG的质量分数为3%时,复合材料的力学性能最佳;DSC测试和SEM分析表明,PEG的加入提高了复合材料的塑性, 改善了其相容性.     

苹果酸对聚乳酸/热塑性淀粉共混物结构与性能的影响

将天然淀粉用甘油改性后制得了热塑性淀粉(TPS),再通过熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/TPS共混物。通过SEM、TG、DSC分析和拉伸性能、吸水性能、流变性能测试,研究了苹果酸对TPS和PLA/TPS共混物结构和性能的影响。结果表明:苹果酸能促进淀粉酸解,使TPS分散相尺寸减小,在PLA基体中的分布更加均匀;苹果酸能提高PLA/TPS共混物的拉伸性能;苹果酸对PLA/TPS共混物的玻璃化转变温度、熔融温度及冷结晶温度影响较小;少量的苹果酸可降低PLA/TPS共混物的吸水率。     

聚乳酸/聚烯烃弹性体/淀粉复合材料的制备及性能研究

采用熔融共混法制备了一系列聚乳酸(PLA)/聚烯烃弹性体(POE)/塑化淀粉复合材料,通过热重(TG)、差示扫描量热仪(DSC)和拉伸测试对复合材料的热性能和力学性能进行了表征.结果表明:甘油作为塑化剂能有效改善聚乳酸和淀粉之间的相容性;而随着塑化淀粉含量的增加,复合材料的玻璃化转变温度和熔点逐渐降低;另外,复合材料的...     

增塑剂对聚乳酸/热塑性淀粉共混物结构与性能的影响

采用柠檬酸三丁酯(TBC)、聚乙二醇(PEG)增塑聚乳酸(PLA)/热塑性淀粉(TPS)共混体系,调节PLA的流变性能,改善PLA与TPS相容性、熔融共混特性和共混物的微观结构和力学性能.结果表明:TBC的改性效果比PEG更佳;TBC能增加TPS分散均匀性,相分散尺寸明显变小;TBC改性PLA/TPS的拉伸强度和断裂伸长率明显提高.吸水率较小.     

PLA-g-ST对聚乳酸/热塑性淀粉共混材料性能的影响

以淀粉和乳酸为原料合成相容剂聚乳酸接枝淀粉(PLA-g-ST),并通过熔融共混的方法制备聚乳酸(PLA)/热塑性淀粉(FPTPS)共混材料。研究了PLA-g-ST用量对PLA/FPTPS共混材料力学性能、微观形貌和热性能的影响。结果表明,PLA-g-ST改善了PLA/FPTPS共混材料的相容性;当PLA-g-ST用量为7%时,拉伸强度为19.7MPa,比未添加PLA-g-ST的共混材料提高了20.9%,断裂伸长率为62.1%,比未添加PLA-g-ST的共混材料提高了16.7%,冲击强度为7.6 kJ/m2,比未添加PLA-g-ST的共混材料提高了11.8%;当PLA-g-ST用量为9%时,弯曲强度为19.2 MPa,比未添加PLA-g-ST的共混材料提高了6.6%。     

改性淀粉/聚乳酸复合材料的制备与性能表征

采用接枝共聚-共混法制备了丙烯酸接枝淀粉/聚乳酸复合材料。通过拉伸强度测试、红外光谱、X射线衍射以及扫描电镜等对共混物进行分析,研究了复合材料的力学性能、结晶性、吸水性以及降解性能。结果表明,相对于未改性的淀粉/聚乳酸材料,经过接枝丙烯酸的淀粉/聚乳酸复合材料拉伸强度提高,结晶度减小,吸水性增加。SEM分析表明,经丙烯酸接枝改性后的淀粉与聚乳酸之间的相容性有较大提高,降解速率变缓。     

反应性熔融共混改性聚乳酸柔韧性研究

采用反应性熔融共混的方法制备聚己二酸-1,2-丙二醇酯(PPA)增塑改性聚乳酸(PLA)材料,并加入4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)作为相容剂.通过扫描电子显微镜(SEM)、动态力学热分析(DMA)、差示扫描量热仪(DSC)及力学性能测试等手段研究了共混材料的相容性和力学性能.结果表明,在PPA含量低(10％)的情况下,其达不到增塑改性PLA的目的;而添加MDI能够改善两者之间的作用力和界面相容性,从而提高材料的断裂伸长率,并使共混材料由脆性断裂变成韧性断裂.