聚乳酸/1-乙基乙基醚-3-甲基咪唑四氟硼酸盐共混物的制备及性能研究

将离子液体(IL)—1-乙基乙基醚-3-甲基咪唑四氟硼酸盐与聚乳酸(PLA)进行熔融共混,研究IL的加入对PLA性能的影响。差示扫描量热测试表明,IL对PLA玻璃化转变温度(T g)以及熔点(T m)没有显著影响,但会促使冷结晶峰(T cc)向高温移动,这是由于离子液体对PLA大分子链段的阻碍作用,降低了PLA基体的冷结晶能力。另外,由熔体流动速率(MFR)和热重分析测试结果可知,IL的加入导致PLA材料的MFR增大,初始热失重温度有所下降。表明在熔融共混过程中,IL的存在对PLA熔体具有一定程度的降解作用。其拉伸性能测试表明,IL对PLA具有较好的增韧作用,材料的断裂伸长率得到较大提高。     

聚乳酸/聚癸二酸丙三醇酯共混物的形态及结晶性能

用SEM、DSC、光学解偏振光、POM及WAXD研究聚乳酸/聚癸二酸丙三醇酯(PLA/PGS)共混物的形态和等温结晶性能.结果表明:PLA与PGS发生了相分离,PLA分子链之间存在部分PGS.当<110℃等温结晶时PLA/PGS共混物的半结晶时间(t1/2)随PGS含量的增加而降低,其晶体尺寸较纯PLA大;当≥110℃等温结晶时,PLA/PGS共混物的t1/2随PGS含量的增加而变大,共混物的晶体尺寸明显增大,形成球晶.但当PGS的含量为20%并于120℃等温结晶时,晶体产生暗斑.PLA及PLA/PGS共混物的晶形都为α形.     

苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物增容对聚乳酸/SBS共混物结晶行为的影响

研究了苯乙烯-丙烯酸甲酯无规共聚物(SMA)增容剂对聚乳酸(PLA)与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)共混物的结晶行为的影响。通过熔融共混的方法制备了PLA/SBS (m_(PLA)∶m_(SBS)=95∶5)和PLA/SBS/SM A (m_(PLA)∶m_(SBS)∶m_(SM A)=95∶5∶3)共混物,使用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)研究了SM A增容PLA/SBS共混物的形貌、非等温结晶行为、等温结晶行为和晶体形貌。结果表明,SBS的增塑效应和异相成核效应对PLA的非等温结晶和等温结晶行为有促进作用;而SMA的加入起到了降低SBS分散相尺寸的作用,同时阻碍了SBS对PLA结晶行为的促进作用。增容剂SMA阻碍SBS对PLA基体结晶行为促进作用的可能原因在于SMA在PLA和SBS界面处的阻隔作用导致两者接触面积减少,且SMA对PLA的结晶没有促进或抑制作用。     

PET/PLA共混物相容性和结晶性能的研究

研究了相容剂钛酸四丁酯[Ti(OBu)4]含量、聚乳酸(PLA)含量对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/PLA共混物相容性的影响,探讨了共混物的熔融和结晶行为,并对其结晶形貌进行了观察。结果表明,Ti(OBu)4含量为PLA的4%(质量分数,下同)时,PET/PLA共混物的相容性良好,但当PLA含量超过30%时,共混物出现相分离;PLA的加入使PET的结晶峰变窄,结晶速率增加,且结晶峰温度向高温方向移动;PLA的加入使PET的晶粒尺寸大幅减小,晶粒数目大幅增加,结晶更加完善。     

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PEG含量对PLA/PEG共混物结晶动力学的影响

采用溶液共混法制备了一系列不同配比的聚乳酸(PLA)/聚乙二醇(PEG)共混物。通过偏光显微镜(POM)、扫描电镜(SEM)和差式扫描量热仪(DSC)研究了不同PEG含量的PLA/PEG共混物在不同结晶温度下,聚乳酸的晶体形貌、球晶生长速率及热力学性能。研究发现,PEG能够显著提高聚乳酸球晶的生长速率。当PEG含量为60%时,PLA/PEG共混物中聚乳酸球晶的生长速率最快,达到23.6μm/min,比纯聚乳酸的最快球晶生长速率(0.5μm/min)高47倍。但是,当PEG含量高于60%时,聚乳酸球晶的生长速率有所降低。同时,PLA/PEG共混物中聚乳酸球晶速率随结晶温度变化的取向,均向低温移动。另外,PLA/PEG共混物中聚乳酸球晶呈现环状花纹。DSC测试结果表明,随着PEG含量的增加,PLA/PEG共混物的玻璃化转变温度明显降低。     

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。     

PLA/EGMA/CNTs复合材料的制备与性能研究

采用反应共混法制备了聚乳酸/乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(PLA/EGMA)共混物及PLA/EGMA/碳纳米管(CNTs)复合材料,并对复合材料的熔体流变行为、结晶行为和拉伸性能进行了表征。流变测试结果表明,EGMA和CNTs的加入均可提高PLA的储能模量及熔体强度。DSC测试结果表明,EGMA的添加会使PLA的结晶受到抑制,CNTs则因其成核作用而有利于结晶。偏光显微镜(POM)测试结果表明,球晶径向生长速率随着EGMA及CNTs的添加而逐渐降低。拉伸性能分析结果表明,当PLA/EGMA=80/20时,复合材料的断裂伸长率随着CNTs含量的增加呈现先增大后减小的趋势,并在CNTs含量为2.0%时达到最大值26.7%。     

微型注塑条件下PLA/POM共混物的形貌及结晶行为

采用微型注塑加工技术制备了聚乳酸(PLA)/聚甲醛(POM)共混物微型注塑试样,利用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热(DSC)仪和偏光显微镜(PL M)研究了微注塑加工过程中注射速率和模具温度对PLA/POM微型注塑试样的形貌及结晶行为的影响。结果表明,微型注塑加工条件下,PLA/POM共混物为相容体系;注射速率对POM的结晶行为影响更大,提高注射速率更有利于POM分子链的取向及取向程度的增加,导致POM的熔点和PLA/POM共混物微型注塑试样的结晶度提高;提高模具温度明显增加PLA的热焓松弛峰温度,同时还导致PLA冷结晶温度和熔点的降低以及POM熔点的增加,这与较高模温条件下PLA分子链较易规整排列以及PLA较高的玻璃化转变温度有关。此外,PLA/POM共混物微型注塑试样中PLA形成的晶体类型与等温结晶的温度有关,相对较低温度的等温结晶条件有利于PLA/POM共混物微型注塑试样形成环带球晶。微型注塑条件下,PLA/POM共混物微型注塑试样的中PLA形成的晶体类型与冷却方式有关。     

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。