扩链剂增容PLA/PBAT共混物流变性能

通过熔融共混法制备了Joncryl ADR 4370F扩链剂增容聚乳酸/聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯(PLA/PBAT)共混物,采用旋转流变仪分别研究了扩链剂和PBAT含量对PLA/PBAT共混物动态流变行为的影响。通过动态应变扫描确定了PLA/PBAT共混物的线性黏弹区,应变选取1%;PLA/PBAT共混物的储能模量和损耗模量随着角频率的增加而增大,但复数黏度却降低,共混物熔体呈现剪切变稀行为,是典型的假塑性流体流动特征;随着扩链剂和PBAT含量的增加,共混物的储能模量、损耗模量和复数黏度增大;Han曲线分析表明,扩链剂的加入改善了共混物的相容性;动态时间扫描表明,时间对纯PLA和PBAT的储能模量基本没有影响,PLA/PBAT共混物的储能模量随时间的延长而降低,扩链剂和PBAT含量不同,使得时间对共混物储能模量的影响不同。     

己二酸-对苯二甲酸-丁二酯共聚物对聚乳酸的增韧改性

采用熔融共混法在同向旋转双螺杆挤出机上制备了不同配比的聚乳酸/己二酸-对苯二甲酸-丁二酯共聚物(PLA/PBAT)共混物、PLA/PBAT/扩链剂(ADR)共混物和不同工艺条件时(不同螺杆转速、不同温度)的PLA/PBAT共混物;通过扫描电子显微镜考察了共混物的形态结构,并对其冲击性能进行了测试。结果表明,在PLA/PBAT配比为85/15时共混物呈现出韧性断面,同时冲击强度也明显增加,说明PBAT的加入大大改善了PLA的脆性;扩链剂ADR的加入,进一步改善了共混物的韧性,在ADR用量为0.6%时,冲击强度提高了320%;随着螺杆转速的增加,PLA/PBAT(85/15)共混物的韧性提高,在螺杆转速为80r/min时冲击强度达到最大值11.25kJ/m2。     

PLA/PBAT/纳米碳酸钙三元复合材料的微观形貌与性能

采用双螺杆挤出机制备了聚乳酸/己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物(PLA/PBAT)共混物和PLA/PBAT/纳米碳酸钙(PLA/PBAT/nano-CaCO_3)复合材料;通过差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)和微机电子万能试验机研究了PLA/PBAT共混物的微观结构、相容性、熔融与结晶行为及力学性能;不同含量的nano-CaCO_3对PLA/PBAT/nano-CaCO_3三元复合材料中PLA的熔融与结晶行为及复合材料力学性能的影响及nano-CaCO_3在PLA/PBAT共混物中的分布行为。DSC表明,与少量的PBAT共混后,PLA的结晶度提高;而加入nano-CaCO_3后,PLA的结晶温度降低;SEM表明,PLA与少量PBAT部分相容,且nano-CaCO_3选择性地分布在PBAT相中;力学性能测试表明,与PBAT共混后,PLA的韧性得到很大程度的改善,且nano-CaCO_3与PBAT起到了协同增韧的作用,冲击强度提高了162%;但nano-CaCO_3的加入量存在阈值,超过10%时,会使PLA/PBAT/nano-CaCO_3复合材料的拉伸强度下降。     

MMA-co-GMA增容PBAT/PLA共混材料结构与性能

利用甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规共聚物(MG)为相容剂,采用熔融共混法制备了聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)和聚乳酸(PLA)生物降解共混材料。MG中的环氧官能团与PBAT和PLA中的端基之间的增容反应生成PBAT-co-MG-co-PLA大分子相容剂提高二者之间的相容性。MG的加入导致PLA相的最大分解速率温度明显向高温方向移动,耐热性提高,而PBAT相最大分解速率温度几乎没有变化。MG的增容作用促进了PBAT相的均匀分散、较小的粒子尺寸和窄的分布。动态流变测试结果表明,PBAT/PLA/MG共混材料比PBAT/PLA共混物具有更高的复数黏度和储能模量,增容反应增加了界面相互作用和熔体强度。同PBAT/PLA共混材料相比,MG的增容作导致PBAT/PLA/MG共混物表现出更高的冲击韧性、断裂伸长率和拉伸强度。     

PLA/PBAT/PDEGA共混物的制备北大核心

以聚己二酸二甘酯(PDEGA)为增塑剂,通过双螺杆挤出机制备了聚乳酸(PLA)/聚对苯二甲酸-己二酸-丁二酯(PBAT)/PDEGA共混物,并研究了PLA/PBAT/PDEGA共混物的热性能、结晶行为、力学性能、冲击断面形态、阻隔性能、流变性能和熔体强度。结果表明:加入PDEGA和PBAT,提高了PLA的冷结晶能力,并改善了PLA的柔韧性;PLA/PBAT/PDEGA共混物对水蒸气的阻隔性能受PDEGA和PBAT影响不大;加入PDEGA和PBAT,增强了共混物的流动性。     

PLA/PBAT/PEOX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)/聚对苯二甲酸-己二酸-1,4-丁二醇共聚酯(PBAT)/(2-乙基-2-恶唑啉)(PEOX)三元共混物,研究了增容剂PEOX对共混物的微观结构、拉伸性能、热力学性能以及流变性能的影响。结果表明:加入PEOX后,PLA基体与PBAT分散相的相界面性质和相容性得到显著改善;与PLA/PBAT二元共混物相比,加入0.5~3.0份PEOX后,共混体系的断裂伸长率得到进一步提高;加入少量PEOX就可以较大幅度提高PLA/PBAT共混物的熔体流动性能。差示扫描量热(DSC)分析结果表明,PBAT和PEOX的存在未对PLA基体的结晶-熔融行为产生明显影响。     

PBAT/PLA共混物的热力学性能和结晶性能的研究

利用熔融共混制备己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯共聚物(PBAT)/聚乳酸(PLA)共混物,采用Joncryl~? ADR-4368对共混体系进行改性,通过差示扫描量热法研究了共混比例和扩链剂的加入对该共混体系的热力学性能的影响,通过小角激光光散射和广角X射线衍射研究了共混比例和扩链剂的加入对该体系的结晶行为的影响,利用Elmendorf撕裂和拉伸测试分析该共混体系的力学性能。结果表明,共混之后PLA和扩链剂对PBAT有着成核作用。PBAT/PLA共混体系中PLA的冷结晶温度显著下降,PLA含量为20%时扩链剂的加入最终使得PLA的冷结晶消失。扩链剂的加入提高了PBAT的结晶能力,但未改变其晶型。PBAT/PLA共混后力学性能显著改善,且扩链剂的加入使得断裂伸长率提高约一倍。     

PLA-g-GMA的制备及其对PBAT/PLA共混物结晶性能的影响

以制备的聚乳酸(PLA)-甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝物(PLA-g-GMA)为聚(对苯二甲酸/己二酸丁二酯)(PBAT)与PLA共混物的相容剂，制得了PBAT/PLA共混物。采用FTIR、¹HNMR分析了GMA质量分数对PLA-g-GMA接枝率的影响。发现当GMA质量分数为20%时，制备的PLA-g-GMA(G-20)有效接枝率为6.44%。通过DSC、SEM考察了G-20质量分数对PBAT/PLA共混物(BAx，其中，x%为G-20的质量分数，下同)结晶以及微观形貌的影响。结果表明，G-20的加入使共混物中PLA在降温过程中形成的结晶结构更完善，BA6冷结晶峰消失；BA4结晶温度由未添加相容剂共混物(BA0)的75.4℃降至68.0℃；G-20的加入使共混物在结晶初期速率常数由0.83(BA0)降至BA10的0.68，抑制了初期PLA晶核产生，但促使第2阶段结晶速率由1.28(BA0)提高到1.38(BA2)，促进了PBAT晶体生长；G-20使脆断截面中PLA与PBAT之间剥离程度减小；BA8纤维强度由BA0的0.25 cN/dtex提高至0.33 cN...     

PLA/PBAT/PDEGA共混物的制备

以聚己二酸二甘酯(PDEGA)为增塑剂,通过双螺杆挤出机制备了聚乳酸(PLA)/聚对苯二甲酸-己二酸-丁二酯(PBAT)/PDEGA共混物,并研究了PLA/PBAT/PDEGA共混物的热性能、结晶行为、力学性能、冲击断面形态、阻隔性能、流变性能和熔体强度。结果表明:加入PDEGA和PBAT,提高了PLA的冷结晶能力,并改善了PLA的柔韧性;PLA/PBAT/PDEGA共混物对水蒸气的阻隔性能受PDEGA和PBAT影响不大;加入PDEGA和PBAT,增强了共混物的流动性。     

原位反应制备超韧PLA/PBAT共混物

以4,4'-亚甲基双(异氰酸苯酯)(MDI)为增容剂,通过熔融共混制备了不同MDI含量的聚乳酸(PLA)/聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯(PBAT)/MDI共混物。采用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、流变仪、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)及万能材料试验机,研究了MDI含量对PLA/PBAT/MDI共混物结构、相形态、流变性能、结晶行为、热稳定性能及力学性能的影响。结果表明:MDI的异氰酸酯官能团能与PLA和PBAT的端羟基反应,生成氨基甲酸酯并形成交联结构,有效改善了PLA与PBAT相的界面相容性。随着MDI含量的增加,PLA/PBAT/MDI共混物的结晶能力和热稳定性降低,交联程度增加,冲击强度逐渐增大,断裂伸长率呈现先增大后减小的趋势。当MDI含量为1.25%时,冲击强度达到最大值28.02 kJ/m~2,是普通PLA/PBAT共混体系(8.39 kJ/m~2)的3.34倍;当MDI含量为0.50%时,断裂伸长率达到最大值33.82%,是普通PLA/PBAT共混体系(11.82%)的2.86倍。     

聚乳酸／PBAT共混物的制备及其性能研究

用熔融挤出法制备了聚乳酸饼苯二甲酸-己二酸-1，4-丁二醇三元共聚酯（PLA／PBAT）共混物，研究了聚乳酸／PBAT共混物的力学性能、热性能以及相容性。结果表明：共混物的冲击强度及断裂伸长率随着PRAT含量的增加而增大，在PBAT含量为30％时，断裂伸长率最大，达到9％，PBAT的加入降低了共混物的拉伸、弯曲性能，但在添加量较少的情况下（如5％和10％），拉伸、弯曲性能下降不大。退火处理极大的提高了材料的维卡软化温度。当PBAT含量较高时，共混物的断面可以明显的观察到不相容的两相结构。     

PBAT/PLA薄膜的制备及性能研究

将聚乳酸（PLA）和聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯（PBAT）共混制备成共混材料,探讨了不同PLA含量对材料性能的影响。结果表明,PBAT/PLA共混材料中,随着PLA含量的增加,拉伸强度先降低后升高,当PLA含量为90 %时,拉伸强度达到60.12 MPa,而其断裂伸长率从703 %降低至8 %,由韧性材料逐渐转变为脆性材料;PLA含量为30 %时,性能变化出现拐点;PLA含量为50 %时出现明显相分离,且PLA的加入可以加速PBAT材料的结晶,使结晶温度由38 ℃提高至82 ℃;PBAT/PLA共混材料在PLA含量低于70 %时,都可以实现较好的吹膜过程,且薄膜材料的拉伸强度为39.59 MPa,断裂伸长率不低于137 %。     

增容剂DT对PLA/PBAT共混物性能的影响

以不饱和酯类化合物(DT)为增容剂,通过双螺杆挤出机反应性挤出制备聚乳酸(PLA)/聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)共混物。采用扫描电子显微镜、旋转流变仪、偏光显微镜、差示扫描量热仪、热重分析仪和万能试验机讨论DT对共混物相容性、结晶性能、热失重以及力学性能的影响。结果表明,适量的DT增加了两相之间界面黏结,有效改善了PLA和PBAT之间相容性;当DT添加量为0.3 %（质量分数,下同）时,断裂伸长率增加了46.3 %,冲击强度显著增加,冲击试样未完全断裂。     

Morphological and rheological characterization of multi-walled carbon nanotube/PLA/PBAT blend nanocomposites

Biodegradable poly (lactic acid) (PLA)/poly (butyleneadipate-co-butyleneterephthalate) (PBAT)/multi-walled carbon nanotube (MWNT) polymer blend nanocomposites were prepared by using a laboratory-scale twin-screw extruder. Fractured surface morphology of the polymer blend/MWNT nanocomposites were examined via SEM. Furthermore, cross sectioned samples obtained using an ultramicrotome was observed via TEM. In addition, effects of both MWNT reinforcement and phase affinity of MWNT on thermal and rheological properties of the PLA/PBAT blends were investigated by TGA and rotational rheometer. Immiscible PLA/PBAT blend with MWNT nanocomposites showed two-step thermal degradation. The onset temperature of thermal degradation started in the PLA much earlier than in the PBAT. Nonetheless, based on TGA data, it was found that the MWNT enhanced thermal property of the PLA/PBAT blend/MWNT nanocomposites. Rheological properties revealed that both shear and complex viscosities showed unique shear thinning behavior due to selectively localized MWNT dispersion state.     

PHBH/PLA共混物相容性研究

采用双螺杆挤出机熔融共混制备聚(3羟基丁酸酯3羟基己酸酯) （PHBH)/聚乳酸（PLA）共混物。通过电子万能试验机、差示扫描量热仪、热重分析及扫描电子显微镜等测定共混物的力学性能、热性能和热稳定性并观察其微观结构,研究了PHBH与PLA间的相容性。结果表明,PHBH与PLA共混后,综合力学性能得到改善,与PHBH相比,PHBH/PLA（80/20）共混物的断裂伸长率提高了38 %,冲击强度提高了15.7 %;PHBH和PLA的玻璃化转变温度呈现出相互靠近的趋势,两者表现出一定程度的相容性。     

环氧类增容剂反应增容PLA/PBAT共混体系的研究

以环氧类增容剂(REC)为增容剂,采用双螺杆挤出机熔融共混制备聚乳酸(PLA)/聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)共混物。研究了增容剂对共混体系微观结构、力学性能和热性能的影响。结果表明,添加适量REC可以提高PLA与PBAT的相容性,改善PLA/PBAT共混体系的综合力学性能;REC用量为1.4份时共混体系呈现出良好的相容性,此时共混物冲击强度由268 kJ/m2增加到621 kJ/m2、断裂伸长率提高由222 %增加到357 %。     

聚乳酸/聚己二酸对苯二甲酸丁二酯合共混体系发泡行为研究

采用多环氧基团增容剂制备了聚乳酸/聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PLA/PBAT)共混物,研究了增容剂含量对于PLA/PBAT共混体系的结晶和流变性能的影响。并采用高压釜发泡的方法进行PLA/PBAT共混物的间歇发泡,研究增容剂对发泡材料泡体结构的影响。结果表明,增容剂加入后会降低其绝对结晶度,以及显著改善PLA/PBAT共混体系的熔体弹性,提高其可发性;增容剂可以有效地改善共混体系的泡体结构,降低共混物发泡密度,提高其发泡倍率。     

Rheological and mechanical behavior of non-spherical poly(lactic acid) particles embedded poly(butylene adipate-co-terephthalate) blend

In this study, the poly(lactic acid) (PLA)/poly(butylene adipate-co-terephthalate)(PBAT) blend is investigated to improve rheological and mechanical performances of PBAT based on rheological, mechanical, and thermal behavior analyses. The multi-step mixing method is developed to fabricate the blend with non-spherical morphology. In the multi-step mixing method, blends with a wide composition range (25/75–75/25) are mixed with additional PBAT at a mixing temperature between the melting temperatures of PBAT and PLA to produce the PBAT blend embedded with non-spherical PLA particles (10 wt%). The embedding of non-spherical PLA particles in PBAT increases the resistance against deformation, resulting in strain hardening behavior and an increase in the yield strength as well as the tear resistance of the PBAT. The presence of stiff PLA particles enhances the crystallization behavior of PBAT, meaning that polymer chains may interpenetrate. The findings of this study suggest that the multi-step mixing method is beneficial for embedding non-spherical PLA particles into a PBAT matrix, which in turn facilitates the maintenance of good interfacial adhesion to increase the melt strength, yield strength, and tear resistance.     

聚己内酯对聚乳酸/PBAT共混物增容作用的研究

研究了聚己内酯(PCL)作为增容剂对聚乳酸(PLA)与聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)的共混物力学性能、热性能、动态力学性能和相容性的影响。结果表明,加入PCL可以改善PLA与PBAT的相容性,提高共混物的冲击强度、拉伸强度和拉伸弹性模量;在PCL含量为2份时共混物两相之间具有良好的相容性。     

Influence of phthalic anhydride and bioxazoline on the mechanical and morphological properties of biodegradable poly(lactic acid)/poly[(butylene adipate)‐co‐terephthalate] blends

Poly(lactic acid) (PLA)/poly[(butylene adipate)‐co‐terephthalate] (PBAT) blends were fabricated by melt blending, with 2,2′‐(1,3‐phenylene)bis(2‐oxazoline) (BOZ) and phthalic anhydride (PA) used as compatibilizers. It was found that a small amount of BOZ or PA greatly increased the elongation at break of the PLA/PBAT blends without sacrificing their high tensile strength. Scanning electron microscopy results revealed that the PBAT particles became finer and were uniformly dispersed in the matrix when the compatibilizers were incorporated, which indicated that the interfacial bonding and compatibilization between PLA and PBAT were improved in the presence of the compatibilizers. Compared with PLA/PBAT blends, the molecular weight of PLA/PBAT/PA/BOZ blends was increased due to chain‐extending reactions. Differential scanning calorimetry results suggested PBAT decreased the crystallization rate and crystallinity of PLA in the blends. Moreover, the glass transition temperature of PBAT was further decreased when the compatibilizers were used. © 2013 Society of Chemical Industry