高含量PLA薄膜的制备及性能研究

以Joncryl ADR-4370F(ADR)为增容剂,超细滑石粉(Talc)为成核剂,聚乳酸(PLA)/聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯(PBAT)通过熔融共混,然后挤出吹膜。对PLA/PBAT薄膜的热性能、结晶行为、撕裂断面形态、力学性能和阻隔性能进行了研究。结果表明,PBAT的加入改善了PLA的柔韧性。随着PBAT含量(40%~70%)的增加,薄膜的拉伸强度和模量降低,断裂伸长率大幅增加了。薄膜的氧和水蒸气阻隔性能受PBAT影响不大。ADR的加入使得薄膜材料的相容性得到了提高。     

豌豆淀粉/聚乳酸双层膜的制备与性能表征

采用溶液流延法以豌豆淀粉（PS）和聚乳酸（PLA）为原料制备了豌豆淀粉/聚乳酸（PS/PLA）双层薄膜。通过对双层薄膜的吸水性、溶解性、水蒸气透过性、拉伸性能、表面形貌等进行测试,研究了薄膜的力学性能、疏水性能以及水蒸气阻隔性能。结果表明：随着双层膜中聚乳酸层的比例增加,双层薄膜的吸水性、溶解性和水蒸气透过性逐渐降低,拉伸强度和拉伸模量逐渐增加,断裂伸长率逐渐下降,表明水蒸气阻隔效果明显,增加了膜的韧性,降低了膜的强度。当PLA和PS的质量比为50：50时,PS/PLA双层膜的拉伸强度为（13.47±0.75）MPa,拉伸模量为（0.848±0.002）GPa;断裂伸长率为（16.11±0.16）%,水蒸气透过系数为0.27×10^-10 g·cm/（cm²·s·Pa）。     

功能化纳米纤维素复合PLA/PBAT薄膜的制备及性能

以γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)为改性剂对纤维素纳米纤维(CNF)进行功能化改性，并用聚丙二醇(PPG)对改性后的CNF进行包覆，制备了CNF-PPG纳米粒子。将其作为填料加到聚乳酸(PLA)/聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)聚合物基体中，用溶液浇铸法制备了PLA/PBAT/CNF-PPG复合薄膜。通过FTIR、XPS、SEM、DSC、TG对薄膜进行了表征，探讨了PLA与PBAT的质量比及CNF-PPG纳米粒子的添加量对复合薄膜机械强度、热稳定性、阻隔性能的影响。结果表明，PLA/PBAT薄膜比纯PLA薄膜具有更高的韧性和热稳定性；当m(PLA)∶m(PBAT)=90∶10、CNF-PPG纳米粒子用量(以PLA和PBAT的质量为基准，下同)为10%时，PLA/PBAT/CNF-PPG(90/10/10)复合薄膜的拉伸强度达到(33.38±0.64) MPa，断裂伸长率为39.97%±0.67%；复合薄膜最终降解温度从纯PLA膜的394℃提高到435℃；复合薄膜的水蒸气和氧气透过系数分别为4.98×10^–14 g·cm/(cm²·...     

柠檬酸酯增塑聚乳酸薄膜的透湿性和亲水性

通过溶液共混制备了聚乳酸(PLA)与柠檬酸三丁酯(TBC)、柠檬酸三乙酯(TEC)、乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)和乙酰柠檬酸三乙酯(ATEC)4种柠檬酸酯增塑PLA薄膜,配比分别为:100/0,97.5/2.5,95/5,90/10,85/15.研究了薄膜的相态结构和Tg随增塑剂含量的变化规律,重点研究了薄膜水蒸气透过率(WVTR)和水接触角(CA)与增塑剂种类及含量的内在联系.结果表明:上述所制备的薄膜都为均相结构;Tg随增塑剂含量的增加单调降低;WVTR 则与增塑剂含量成正比,与Tg成反比,LA/TBC和PLA/TEC薄膜的亲水性得到很大提高.     

可完全生物降解PLA/PPA/PBS薄膜的制备与性能研究

以聚己二酸-1,2-丙二醇酯(PPA)为增塑剂,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为增韧剂,用熔融共混法和挤出吹膜工艺制备了PLA/PPA/PBS薄膜。对PLA/PPA/PBS薄膜的力学性能、热性能、流变学特性、撕裂断面形态和光学性能进行了研究。结果表明:PPA对PLA增塑效果良好,PBS的加入改善了PLA的柔韧性。随着PBS含量的增加,PLA/PPA/PBS薄膜的拉伸强度和模量降低,断裂伸长率和撕裂强度增加。与纯PLA薄膜比,PLA/PPA/PBS薄膜的透光率和雾度值变化不大,薄膜光学性能比较良好。所得到的PLA/PPA/PBS薄膜综合性能良好,可以达到大多数包装薄膜的使用要求。     

硬脂酸钙对大豆分离蛋白塑料结构和性能的影响

将硬脂酸钙（CaSt2）与大豆分离蛋白（SPI）以不同比例混合,丙三醇作为增塑剂,经过涂膜的方式制备了改性SPI薄膜。通过衰减全反射-傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、热分析、力学性能测试和水蒸气透过率系数等表征手段,研究了CaSt2改性SPI薄膜的结构和性能。结果表明,CaSt2在SPI中以两种结构形式存在,其中离子形式为主。与纯SPI薄膜相比,改性SPI薄膜的结晶度提高了70.4 %,内部结构更加致密。热分析表明,改性SPI薄膜的热稳定性增强。随着CaSt2含量的增加,改性SPI薄膜的水蒸气透过系数下降,当其含量为12 %时,水蒸气阻透能力提高了40 %;同时,断裂伸长率提高了67.63 %。     

PLA/nano-TiO_2复合膜的制备及性能研究

采用流延成膜法,通过向聚乳酸(PLA)体系中添加无机抗菌剂纳米二氧化钛(nano-TiO_2)共混制备得到PLA/nano-TiO_2复合膜。为研究nano-TiO_2的含量对PLA膜的性能的影响,测定了纯PLA膜及不同质量分数的PLA/nano-TiO_2复合膜的密度、色度、溶解率、力学性能、抗菌性能、水蒸气透过量等性能指标,并通过傅里叶红外光谱分析了其官能团变化,对比研究其实际应用价值。结果表明,由于nano-TiO_2的加入,复合膜的密度、溶解率、拉伸强度均有一定降低,但色度、抗菌性能、水蒸气透过量及断裂伸长率都呈明显升高趋势。当nano-TiO_2质量分数为1%时,透湿性最低为纯PLA膜的(132.1±10.0)%。PLA/3%nano-TiO_2复合膜的抗菌性最佳,其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径大小分别是(4.86±0.50)mm和(5.98±0.77)mm。PLA/2%nano-TiO_2复合膜的色度达到最大值7.52±1.05,是纯PLA膜的(306.5±30.8)%。PLA/4%nano-TiO_2复合膜有最高的断裂伸长率为(62.7±5.70)%。综合来看,PLA/2%nano-TiO_2复合膜具有最佳的性能参数。将PLA与nano-TiO_2复合,可以明显改善PLA膜的各方面性能,使其更有望用于食品包装领域。     

交联改性PLA/PBAT吹塑薄膜性能的研究

将聚乳酸(PLA)、聚己二酸丁二酯-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)和交联剂1,4-双叔丁基过氧化异丙基苯(BIBP)双螺杆共混挤出造粒并吹成薄膜,探讨了不同PBAT含量对共混薄膜的影响。DSC表明Tg增加,Tcc降低,Tm基本不变;相对于PLA/BIBP薄膜,PLA/PBAT/BIBP膜的断裂伸长率和撕裂强度增加,拉伸强度降低;Han点和Cole-Cole点表明,PLA/PBAT/BIBP(40/60/0.1)膜比其他比例的薄膜相容性更好;SEM表明,由于BIBP的交联作用,PLA/PBAT/BIBP(40/60/0.1)膜显示PLA与PBAT有更好的相容性。     

邻苯二甲酸二辛酯对PLA／EVA共混物性能的影响

研究了增塑剂邻苯二甲酸二辛酯（DOP）对聚乳酸／乙烯-醋酸乙烯酯弹性体（PLA／EVA）共混物力学、热学和结晶性能的影响。结果表明：PLA／DOP（100／20）共混物的缺口冲击强度、无缺口冲击强度及断裂伸长率比纯PLA分别提高了183％、197％和667％，共混物中PLA的玻璃化转变温度和熔融温度分别降低21．0℃和18．3℃，结晶度提高42％；PLA／EVA／DOP（80／20／8）的缺口冲击强度、无缺口冲击强度及断裂伸长率比PLA／EVA（80／20）分别提高了47％、57％和148％，共混物中PLA的玻璃化转变温度和熔融温度分别降低90℃和11.5℃，结晶度提高11％；DOP的加入会使EVA粒子在PLA中的分散度和均一性更佳。     

PE/PLA可降解塑料薄膜的制备与性能表征

利用溶剂挥发成膜法制备了具有生物可降解性能的聚乙烯/聚乳酸(PE/PLA)复合塑料薄膜,研究了不同的PLA添加量对复合薄膜性能的影响。相比纯PE薄膜,复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率均得到提高,分别为33%和42%。PLA增强了分子间的交联作用,提高了材料的储能模量。生物降解实验表明,不同PLA含量的PE/PLA复合薄膜的降解能力明显高于纯PE薄膜。PE/PLA(60/30)在3个月内降解了24%,约为纯PE降解效率的4倍。     

静电纺丝法制备聚乳酸防粘连纤维膜的研究

对聚消旋乳酸(PLA)及改性材料通过静电纺丝法制备防粘连纤维膜,考察了不同纤维膜在Tg、形貌、力学性能以及降解时间等四个方面的异同。结果显示,不同纤维膜在静电纺丝参数相同的条件下获得的纤维直径相似,加入聚乙二醇(PEG)和ε-己内酯(ε-CL)均可降低PLA的Tg和降解时间,加入ε-CL可大大提高PLA纤维膜的断裂伸长率。     

改性木聚糖对PBAT/PLA复合材料包装性能的影响

通过硅烷偶联剂KH560对木聚糖（xylan）进行改性，采用熔融共混制备聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）/聚乳酸（PLA）/xylan复合薄膜，探讨了不同含量的xylan和改性木聚糖（s-xylan）对薄膜的力学性能和透氧、透湿、透光等性能的影响。结果表明，复合薄膜的拉伸强度和氧气透过率在当s-xylan含量为1 %（质量分数，下同）时达到最佳效果，其中拉伸强度较纯PBAT/PLA薄膜提高了11.7 %，氧气透过率比纯PBAT/PLA薄膜的氧气透过系数降低了32.7 %；s?xylan复合薄膜的阻湿能力明显优于未改性xylan复合薄膜，同时复合薄膜雾度随着xylan含量的增加而增大。     

复合增塑剂制备低温响应聚乳酸基形状记忆材料的研究

制备聚乳酸(PLA)/聚己内酯基聚氨酯弹性体(PCL-TPU)形状记忆共混物,研究DOP/Mesamoll复合增塑剂对PLA/PCL-TPU形状记忆共混物性能的影响。结果表明:增塑剂的加入促进了PLA/PCL-TPU地均匀热降解。同时,DOP、Mesamoll及DOP+Mesamoll复合增塑剂能够有效降低PLA/PCL-TPU的玻璃化转变温度(Tg)。但DOP存在易析出的缺点,而Mesamoll的稳定性则明显优于DOP。综合增塑剂迁移率、TG分析和成本等多因素,复合增塑剂可替代单组分增塑剂得到具有低温响应的形状记忆共混物。     

生物可降解聚乳酸/Ecoflex共混薄膜拉伸性能研究

对3种不同的聚乳酸/Ecoflex共混薄膜横向、纵向拉伸强度和断裂伸长率进行了对比分析,并研究了薄膜拉伸性能的影响因素。实验结果表明:聚乳酸(PLA)与Ecoflex的相容性越好,薄膜拉伸性能越好;薄膜纵向拉伸强度和断裂伸长率大于横向拉伸强度和断裂伸长率;加载速率对薄膜拉伸强度和断裂伸长率没有显著影响。     

PHBV增韧PLA的结晶及力学性能研究

采用熔融共混法,以聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)为增韧剂对聚乳酸(PLA)进行改性,得到PLA/PHBV复合材料。研究了PHBV用量对PLA/PHBV复合材料结晶性能和力学性能的影响。结果表明:随着PHBV用量的增加,PLA/PHBV复合材料的结晶度逐渐减小,拉伸强度和弯曲强度逐渐降低,而断裂伸长率则逐渐增大(当PHBV用量为50%时,复合材料的断裂伸长率比纯PLA提高了1.72倍),同时复合材料的冲击强度亦有所提高。由此可见,在不明显降低拉伸强度和弯曲强度的前提下,适量PHBV的添加能够改善PLA/PHBV复合材料的韧性。     

温度响应型纳米涂层涂覆PBAT/PLA复合薄膜的制备及性能研究

利用N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)对纤维素纳米纤丝(NFC)进行接枝改性，使NFC功能化，将改性NFC(PNIPAM-NFC)与纳米蒙脱土(MMT)、聚乙烯醇(PVA)混合制成复合涂层溶液，将涂层溶液涂布于生物降解聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯/聚乳酸(PBAT/PLA)薄膜表面制备阻隔型复合薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、万能拉力试验机和水蒸气透过率测试仪对复合薄膜的结构、表面形貌、热学性能、力学性能及阻隔性能进行表征。结果表明：加入适量的PNIPAM-NFC可有效提高涂覆PBAT/PLA复合薄膜的水蒸气阻隔性能，使其水蒸气透过系数(WVP)降低(温度30℃、湿度90%条件下)。当PNIPAM-NFC用量为0.5份时，未添加N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)的复合薄膜的WVP为5.26×10^-14 g·cm/(cm²·s·Pa)，比纯PBAT/PLA薄膜降低44.86%。     

抗菌聚乙烯薄膜的制备及性能研究

以聚乙烯(PE)为基材,添加脱氢乙酸钠、苯甲酸钠、金属钠离子改性剂、脱氢乙酸钠/苯甲酸钠等抗菌剂,通过双螺杆挤出装置造粒及流延机流延制备成改性抗菌PE薄膜,并研究抗菌剂的加入对薄膜的力学性能、光学性能、水蒸气透过量、氧气透过量及抑菌效果的影响。结果表明,与纯的低密度聚乙烯薄膜相比,分别添加0.8%的脱氢乙酸钠、0.8%苯甲酸钠、0.48%脱氢乙酸钠/0.32%苯甲酸钠、0.8%金属钠离子改性剂的四种抗菌薄膜的断裂伸长率减小,雾度增大,透光率下降,氧气透过量降低;添加0.8%金属钠离子改性剂和0.48%脱氢乙酸钠/0.32%苯甲酸钠的抗菌薄膜的拉伸强度减小,其他两种抗菌薄膜拉伸强度增大,0.8%金属钠离子改性剂改性薄膜的水蒸气透过量增大,其他改性薄膜的水蒸气透过量均减小;所有改性薄膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有抑制效果。改性抗菌薄膜可以作为新型包装材料,应用于食品活性包装中。     

增塑剂TEC对PLA/PHB复合膜性能的影响

采用挤出吹塑法制备PLA/PHB复合膜,并利用液体增塑剂柠檬酸三乙酯(TEC)对PLA/PHB复合膜进行增塑改性。对不同TEC比例改性后的复合膜进行力学性能、透氧透湿、DSC性能测试,并结合红外光谱扫描、SEM断面观察,分析TEC添加前后复合材料的微观结构形态变化。结果表明:当TEC含量为7.5%时,复合薄膜具有较优的力学性能、透湿性能以及透气性能。DSC分析、IR分析以及SEM分析表明,TEC对复合材料的增塑作用比较明显,能够显著提高PLA/PHB复合膜玻璃化转变温度,提高复合膜的热稳定性能,改进断裂伸长率,提高材料的柔软性。     

ACR增韧聚乳酸的力学性能研究

采用丙烯酸酯类树脂(ACR)作为改性剂增韧改性聚乳酸(PLA),研究了ACR用量对PLA力学性能等的影响.结果表明,PLA的断裂伸长率随着ACR用量的升高逐渐增加.当ACR质量分数为5%时,相比纯的PLA增加了2倍左右.当ACR用量到达8%时,断裂伸长率增加了3倍左右,PLA的韧性达到最大.拉伸强度、弯曲强度分别降低了13%、15%.由此可见PLA样品在弯曲强度和拉伸强度损失不大的情况下,其韧性随着ACR用量的升高而增加.     

生物可降解PLA/SiO_2复合包装薄膜的热行为及性能研究

为了改善聚乳酸(PLA)塑料包装薄膜的力学、阻隔等性能,将二氧化硅(SiO_2)无机粉末与其复合,并以3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)作为界面改性剂,采用流延法制备了不同配比的PLA/SiO_2生物可降解复合包装薄膜。研究了SiO_2的添加量对生物可降解PLA包装薄膜的热行为、力学性能及阻隔性能的影响。热重分析法(TG)测试表明,SiO_2的加入使得PLA/SiO_2复合包装薄膜的热稳定性明显提高;示差扫描量热法(DSC)测试表明,SiO_2的加入使得PLA/SiO_2复合包装薄膜的玻璃化转变温度(Tg)和结晶温度(Tc)降低,熔融温度(Tm)基本不变;薄膜的拉伸性能测试表明,随着SiO_2的加入和含量的增加,PLA/SiO_2复合包装薄膜的拉伸强度、拉伸模量以及断裂伸长度均有不同程度的提高;阻隔性能测试表明,当加入SiO_2后,复合薄膜的阻湿、阻氧性能得到改善,并且当SiO_2的含量为5%时,复合薄膜的阻湿、阻氧性能最佳。