投料方式对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混物热性能及流变性能的影响EI北大核心CSCD

通过熔融共混法制备了一次性投料和分段投料的环氧基扩链剂Joncryl ADR○R4368/聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)化学共混物,利用红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TG)、熔体流动速率(MFR)、流变仪等研究了不同投料方式的PLA/PBS化学共混物结晶行为、热稳定性能及流变性能。FT-IR结果表明ADR与PLA/PBS发生了扩链反应;DSC结果表明,ADR的加入能使PLA/PBS化学共混物的冷结晶温度(Tc)向着高温方向移动,且当ADR含量为1.0phr时,一次性投料的Tc提高了11.93℃;随着ADR的增加,PLA/PBS化学共混物由β晶型向更稳定的α晶型转变,且一次性投料能产生更多稳定的α晶型。TG结果表明,ADR加入后,PLA/PBS化学共混物的热稳定性有提高的趋势,且与PLA/PBS物理共混物相比,PLA/PBS化学共混物的热分解温度提高了8.6℃。动态应变扫描结果表明,PLA/PBS化学共混物的储能模量(G’)随着应变(γ)的增加而减小,出现"Payne效应",当ADR含量一定时,一次性投料的剪切应变临界值γc高于分段投料的γc。动态频率扫描结果表明,ADR的加入能够增加分子链间的缠结作用,当ADR含量一定时,一次性投料的分子链间能产生更多的交联与支化结构。     

聚乳酸/右旋聚乳酸共混物的耐热性能及结晶性能

以高光学纯度右旋乳酸(D-LA)为单体合成了不同相对分子质量的右旋聚乳酸(PDLA),采用熔融共混法制备了工业级聚乳酸(PLA)/PDLA共混物。采用热变形温度测试、X射线衍射(XRD)和差示扫描量热(DSC)分别研究了PDLA含量和相对分子质量对PLA/PDLA共混物维卡软化温度(VST)、晶体类型和结晶及熔融行为的影响。结果表明,随着PDLA的加入,PLA的VST从64.6℃上升到最高152.3℃,且PDLA相对分子质量越小,PLA/PDLA共混物VST越高;XRD和DSC的结果均表明工业PLA与PDLA在熔融共混可形成立构复合晶体(SC),且极速冷却的共混物中不含PLA同质晶体(HC),说明PLA/PDLA共混物VST上升主要是由于SC晶体含量上升所导致;DSC研究发现,加入10%PDLA时,PLA/PDLA共混物的结晶温度(Tc)从95.9℃提高到133.4℃,表明了SC晶体是PLA的有效成核剂。     

聚乳酸/右旋聚乳酸共混物的耐热性能及结晶性能EI北大核心CSCD

以高光学纯度右旋乳酸(D-LA)为单体合成了不同相对分子质量的右旋聚乳酸(PDLA),采用熔融共混法制备了工业级聚乳酸(PLA)/PDLA共混物。采用热变形温度测试、X射线衍射(XRD)和差示扫描量热(DSC)分别研究了PDLA含量和相对分子质量对PLA/PDLA共混物维卡软化温度(VST)、晶体类型和结晶及熔融行为的影响。结果表明,随着PDLA的加入,PLA的VST从64.6℃上升到最高152.3℃,且PDLA相对分子质量越小,PLA/PDLA共混物VST越高;XRD和DSC的结果均表明工业PLA与PDLA在熔融共混可形成立构复合晶体(SC),且极速冷却的共混物中不含PLA同质晶体(HC),说明PLA/PDLA共混物VST上升主要是由于SC晶体含量上升所导致;DSC研究发现,加入10%PDLA时,PLA/PDLA共混物的结晶温度(Tc)从95.9℃提高到133.4℃,表明了SC晶体是PLA的有效成核剂。     

立构复合结构增韧左旋聚乳酸的结构与性能

以左旋聚乳酸(PLLA)为基体聚合物材料、右旋聚乳酸-聚乙二醇-右旋聚乳酸(PDLA-PEG-PDLA)三嵌段共聚物作为增韧改性剂,通过熔融共混方法制备了PLLA/PDLA-PEG-PDLA共混物。通过红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射(XRD)和拉伸行为测试对PLLA和PLLA/PDLA-PEG-PDLA共混物的结构、晶型和力学性能进行了研究。结果表明,PDLA-PEG-PDLA三嵌段共聚物的加入,共混体系生成了PLA立构复合结构。与纯PLLA相比,PLLA共混物的玻璃化转变温度显著下降,热稳定性能明显改善,而且PLLA基体的韧性得到了较大程度的提高。     

环氧呋喃树脂反应性增容PLA/PBS共混体系的动态流变学表征

用熔融共混法制备不同环氧呋喃树脂(FER)含量的聚乳酸/环氧呋喃树脂/聚丁二酸丁二醇酯(PLA/FER/PBS)共混物,使用旋转流变仪、扫描电镜(SEM)和万能试验机等手段研究了FER含量对PLA/PBS共混体系的动态流变行为和相容性的影响。结果表明:当应变(γ)小于30%时动态模量不随γ的变化而变化,共混体系表现出线性黏弹行为;当γ大于30%后动态模量明显降低,出现了"Payne"效应。FER能改善PLA/PBS共混体系的加工性能;PLA/PBS共混体系有两个不同的驰豫过程,使曲线出现两个明显的半圆弧,加入FER后PLA和PBS两相的形态发生了改变;当FER含量为0.3 phr时共混体系的Han曲线与v GP曲线重叠,表明PLA和PBS的相容性较好;当FER含量为0.3 phr时PLA与PBS的界面黏附性最佳,表明PLA与PBS具有最为理想的界面相容性;FER添加量为0.3 phr时共混物的拉伸强度和冲击强度分别达到最大值56.9 MPa和4.33 k J/m2,比PLA/PBS共混物提高了11.2%和37.0%。     

多巴胺改性滑石粉对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混体系结晶行为及流变性能的影响

通过熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/多巴胺改性的滑石粉(D-Talc)共混试样,采用红外光谱(FT-IR)、偏光显微镜(POM)、差示扫描量热(DSC)以及流变测试系统考察了D-Talc对共混试样结晶行为及流变性能的影响。FT-IR结果表明,聚多巴胺已成功包覆在滑石粉表面,且未对滑石粉的原结构造成破坏。POM结果表明,DTalc在共混试样中起到成核剂的作用,当D-Talc含量为0.1 phr时成核效果显著,且能明显提高共混试样的结晶速率。DSC结果表明,D-Talc加入后共混试样在降温过程中出现明显的结晶峰,且共混试样的起始结晶温度(Ts)、结晶峰温度(Tp)与熔融温度(Tm)均向高温方向移动。流变测试结果表明,随着D-Talc含量的增加,共混试样的成核温度(Tb)、晶体的形成及生长温度(Tc)均向高温方向移动;黏度(η)随剪切速率(γ)的增加而减小,呈现出非牛顿流体的特性。     

凝聚态结构对PLA/PPC共混物结构及水蒸气阻隔性的影响

目的 研究不同聚集态结构聚乳酸(PLA)/聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)的相容性、晶体学结构特征及其水蒸气阻隔性能的演化,拓宽其在包装领域的应用范围.方法 采用共混法并配合不同的热处理工艺,获得了3种不同凝聚态结构(非晶态、α'晶型、α晶型)的PLA/PPC共混物,并通过FT-IR、DSC、OM、SEM、XRD、DSC、水蒸气透过率测试进行分析和表征.结果 分析结果表明,虽然PLA与PPC之间有一定的相容性,但整体上表现为热力学不相容.当热处理温度由80℃升高到130℃时,结晶态共混物PLA/PPC的晶体结构将由α'转变为α晶型.水蒸气透过率测试结果表明,具有α晶型的结晶态共混物对水蒸气具有最优的阻隔性能.不同凝聚态结构共混物的水蒸气渗透系数为非晶态>α'晶型>α晶型.结论 不同聚集态共混物具有不同的结构及水蒸气阻隔性,α 晶型优良的水蒸气阻隔性能主要归因于大分子链排列规整度更高,链与链之间产生更强的范德华力,进而延长了水蒸气的扩散路径,通过控制PLA/PPC共混物的聚集态,调整其结构及性能是一种有效的方法.     

PLA增强改性PBAT共混物的制备及性能研究

采用熔融共混法制备聚乳酸(PLA)增强的聚对苯二甲酸-己二酸-1,4-丁二醇共聚酯(PBAT)共混物,研究PLA用量对PBAT拉伸性能、微观相结构、热力学性能及流动性能的影响。结果表明:随着PLA用量的增加,PBAT/PLA共混物的拉伸强度明显提高,断裂伸长率下降;DSC测试表明,PLA的加入并未对PBAT的结晶-熔融行为造成明显影响。而随着PLA含量的增大,共混物熔体指数变小,热稳定性有所降低。     

亚磷酸三苯酯对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混体系性能的影响

通过熔融共混法制备了不同含量亚磷酸三苯酯(TPPi)的亚磷酸三苯酯/聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混物,利用红外光谱、核磁共振、X射线衍射、熔体流动速率、流变性能和力学性能测试对TPPi/PLA/PBS共混体系的结构、结晶性能、流变性能和力学性能进行了研究。结果表明,TPPi主要作为酯化促进剂参与反应,共混体系的结构基本保持不变;TPPi的加入未改变共混物的结晶结构;当TPPi用量≤0.4phr时,TPPi的扩链作用使得PLA与PBS之间的相容性得到一定的改善;随着TPPi用量的增加,共混物的拉伸强度和冲击强度呈先增加后减小的趋势,当TPPi用量为0.4phr时,分别达到最大值63.7 MPa和4.56kJ/m2,较PLA/PBS共混物分别提高了24.4%和44.3%。     

聚ε-己内酯对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混体系性能的影响

通过熔融共混法制备了不同聚ε-己内酯含量的聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯/聚ε-己内酯(PLA/PBS/PCL)共混物,采用X射线衍射仪、热重分析仪、流变仪和万能试验机等对PLA/PBS/PCL共混体系的结晶性能、热稳定性、流变行为和力学性能进行了研究。结果表明,PCL的加入未改变共混物的结晶结构;加入PCL后,共混物的起始分解温度(Ti)和分解终止温度(Tf)显著提高,当PCL用量为3 phr时,共混物的Ti和Tf分别提高了27.14℃和23.31℃;当PCL用量不超过2 phr时,PCL对共混体系主要起增容作用,PLA与PBS之间的相容性得到改善;随着PCL用量的增加,共混物的拉伸强度呈先增加后减小的趋势,PCL用量为2 phr时,达到最大值69.3 MPa,冲击强度呈增加的趋势,PCL用量为3 phr时,达到最大值5.59 k J/m2,较PLA/PBS共混物分别增加了35.4%和76.9%。     

相容剂增容聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚乳酸共混物的制备及结晶性能与热性能

分别通过扫描电镜(SEM)、差式扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、核磁共振及红外光谱等研究相容剂种类、含量及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚乳酸(PLA)配比对PET/PLA共混物的断面形貌、结晶形态及热性能等的影响。SEM和DSC结果表明,相容剂乳酸/丁二醇共聚物(PLLA-g-BDO)及用量对PET/PLA共混物的界面相容影响较大。与未加相容剂比,相容剂使界面从清晰过渡到模糊,界面处未见明显团聚颗粒;相容剂用量为8%时,DSC曲线上仅出现1个熔融峰。DSC和XRD表明,相容剂的引入降低了共混物的结晶度,冷结晶和热结晶过程中分别结晶,结晶的温度范围较宽,热结晶的结晶度大于冷结晶。冷结晶时,柔性链的PLA先结晶,PET后结晶;热结晶时,结晶温度较大组分PET先结晶,PLA后结晶。TG分析表明PET/PLA配比是材料热稳定性的必要条件。     

亚磷酸三苯酯对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混体系性能的影响EI北大核心CSCD

通过熔融共混法制备了不同含量亚磷酸三苯酯(TPPi)的亚磷酸三苯酯/聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混物,利用红外光谱、核磁共振、X射线衍射、熔体流动速率、流变性能和力学性能测试对TPPi/PLA/PBS共混体系的结构、结晶性能、流变性能和力学性能进行了研究。结果表明,TPPi主要作为酯化促进剂参与反应,共混体系的结构基本保持不变;TPPi的加入未改变共混物的结晶结构;当TPPi用量≤0.4phr时,TPPi的扩链作用使得PLA与PBS之间的相容性得到一定的改善;随着TPPi用量的增加,共混物的拉伸强度和冲击强度呈先增加后减小的趋势,当TPPi用量为0.4phr时,分别达到最大值63.7 MPa和4.56kJ/m2,较PLA/PBS共混物分别提高了24.4%和44.3%。     

聚ε-己内酯对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混体系性能的影响EI北大核心CSCD

通过熔融共混法制备了不同聚ε-己内酯含量的聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯/聚ε-己内酯(PLA/PBS/PCL)共混物,采用X射线衍射仪、热重分析仪、流变仪和万能试验机等对PLA/PBS/PCL共混体系的结晶性能、热稳定性、流变行为和力学性能进行了研究。结果表明,PCL的加入未改变共混物的结晶结构;加入PCL后,共混物的起始分解温度(Ti)和分解终止温度(Tf)显著提高,当PCL用量为3 phr时,共混物的Ti和Tf分别提高了27.14℃和23.31℃;当PCL用量不超过2 phr时,PCL对共混体系主要起增容作用,PLA与PBS之间的相容性得到改善;随着PCL用量的增加,共混物的拉伸强度呈先增加后减小的趋势,PCL用量为2 phr时,达到最大值69.3 MPa,冲击强度呈增加的趋势,PCL用量为3 phr时,达到最大值5.59 k J/m2,较PLA/PBS共混物分别增加了35.4%和76.9%。     

相容剂增容聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚乳酸共混物的制备及结晶性能与热性能EI北大核心CSCD

分别通过扫描电镜(SEM)、差式扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、核磁共振及红外光谱等研究相容剂种类、含量及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚乳酸(PLA)配比对PET/PLA共混物的断面形貌、结晶形态及热性能等的影响。SEM和DSC结果表明,相容剂乳酸/丁二醇共聚物(PLLA-g-BDO)及用量对PET/PLA共混物的界面相容影响较大。与未加相容剂比,相容剂使界面从清晰过渡到模糊,界面处未见明显团聚颗粒;相容剂用量为8%时,DSC曲线上仅出现1个熔融峰。DSC和XRD表明,相容剂的引入降低了共混物的结晶度,冷结晶和热结晶过程中分别结晶,结晶的温度范围较宽,热结晶的结晶度大于冷结晶。冷结晶时,柔性链的PLA先结晶,PET后结晶;热结晶时,结晶温度较大组分PET先结晶,PLA后结晶。TG分析表明PET/PLA配比是材料热稳定性的必要条件。     

乙酰木粉基复合材料的热学性能研究

通过双螺杆挤出、注塑方法制备了木粉(WF)、乙酰化木粉(AWF)与低密度聚乙烯(LDPE)、聚乳酸(PLA)的复合材料,对其加工性能进行了研究,并采用动态热机械分析(DMA)、差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TGA)等表征了共混材料的热学性能。结果表明:AWF基共混材料相对WF基共混材料在加工过程中的黏度和扭矩较小,说明其具有更优的加工性能;由AWF制备的共混材料相比具有更低的储能模量,WF和AWF的加入对塑料基体的分子链段运动有一定的影响,但对PLA的玻璃化转变温度影响不明显;DSC结果显示WF/PLA材料在加热过程中出现了很明显的冷结晶峰,其冷结晶焓也高于AWF/PLA材料,说明乙酰化改性大幅削弱了木粉基共混材料中PLA的冷结晶行为;热重分析的结果显示AWF基共混材料的热稳定性更高。     

苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物对聚乳酸/SBS共混物相容性的影响

正湖北工业大学材料与化学工程学院,绿色轻工材料湖北省重点实验室,绿色轻质材料与加工湖北工业大学协同创新中心,武汉430068采用苯乙烯(St)-丙烯酸甲酯(MA)无规共聚物(PSMA)(nSt∶nMA=75∶25)为增容剂,通过双螺杆挤出机将聚乳酸(PLA)与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)三嵌段共聚物熔融共混,研究了PSMA的含量对PLA/SBS共混物(mPLA∶mSBS=90∶10)相容性的影响。利用扫描电子显微镜、万能拉伸试验机、差示扫描量热仪和旋转流变仪对共混物的微观形貌、力学性能、热性能和流变性能进行表征。SEM结果表明,加入1%(质量分数)的PSMA使PLA/SBS共混物中SBS相分散更均匀,界面粘接增强。加入1%(质量分数) PSMA的PLA/SBS共混物的断裂伸长率和冲击强度分别是PLA的7. 1倍和2. 3倍。DSC和流变学结果表明,PSMA的加入增强了PLA和SBS的相容性。     

PEN/PBT共混物的结晶行为和热性能

用差示扫描量热量仪(DSC)和热重分析仪(TGA)对聚对萘二甲酸乙二酯(PEN)/聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)共混物的相容性、结晶行为和热性能进行了研究。结果表明,PEN/PBT共混物属于热力学相容体系。加入少量PBT会使PEN的冷结晶行为扩大。热稳定性相对较差的PBT的加入会在一定程度上使PEN/PBT共混物的热稳定性下降。     

PBS-g-GMA对PLA/PBS共混体系的增容性

采用熔融法制备聚丁二酸丁二醇酯(PBS)与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的接枝物(PBS-g-GMA),并以此接枝物为增容剂,制备聚乳酸(PLA)/PBS-g-GMA/PBS共混物。用傅里叶红外光谱仪和返滴定法对接枝物的接枝率进行表征,通过扫描电子显微镜(SEM)表征共混物的形貌,并研究了GMA和过氧化苯甲酰(BPO)用量对共混物拉伸性能及动态力学性能的影响。结果表明,当PBS-g-GMA中PBS/BPO/GMA份数比为100/0.5/6时,接枝率达到最大值2.81%。PBS-g-GMA的加入使共混体系有良好的相容性。当PLA/PBS-g-GMA/PBS的份数比为80/15/5,其中PBS-g-GMA中PBS/BPO/GMA为100/0.5/6时,与PLA/PBS相比,断裂伸长率由8.60%提高到63.92%,25℃时的储能模量由2.44GPa降低到2.18GPa。     

含离子液体基元的PEG线型齐聚物对PLA结晶行为的影响

制备了含离子液体基元的聚乙二醇(PEG)线型齐聚物(LIL)与聚乳酸(PLA)的共混物,并采用差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)研究了LIL对PLA结晶动力学和晶体结构的影响。DSC测试结果表明,LIL提高了PLA的结晶速率。POM结果显示,随着共混物中LIL含量的增加,PLA在单位时间内形成晶核的数量明显减少,但球晶半径随时间的变化率逐渐增大,说明LIL对PLA的成核有一定的抑制作用,但可以促进PLA球晶的生长。     

聚乳酸/聚(羟基丁酸-羟基戊酸共聚酯)共混物的水降解性能

为了研究聚(羟基丁酸-羟基戊酸共聚酯)(PHBV)的加入对聚乳酸(PLA)降解性能的影响,采用溶液浇铸法制备了不同质量比的PLA/PHBV共混物,对其在不同pH值的PBS缓冲液中降解前后的质量损失率、吸水率、形貌、结晶和热性能变化进行了研究。结果表明,PLA/PHBV共混物的质量损失率和吸水率在碱性缓冲液中增加最快,酸性溶液中次之,中性溶液中最慢;PHBV的加入在碱性缓冲液中促进PLA的降解,在酸性和中性缓冲液中则起阻碍作用;随降解时间的延长,光滑表面变为凹凸不平并出现许多孔洞,共混物的结晶度先提高后降低,其晶型结构未发生改变;降解使共混物的熔融峰向低温偏移。