ATBC对3D打印用PLA/PCL线材的制备与性能的影响研究

以乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)为相容剂,通过熔融共混法制备了PLA(聚乳酸)/PCL(聚己内酯)/ATBC共混物,然后采用微型挤出机制备用于熔融沉积(FDM)3D打印的共混物线材,研究了ATBC用量对共混物线材的直径、表面粗糙度、极限拉应力以及共混物相容性的影响,以及ATBC用量对3D打印制品的吸水性与力学性能的影响。结果表明,随着ATBC含量的增加,共混物线材的直径、表面粗糙度、极限拉应力逐渐变小,相容性得到改善。打印制品的吸水率降低,拉伸强度降低,但冲击性能得到有效地改善;当ATBC用量为6%时,3D打印共混物的断裂伸长率可达94.6%,冲击强度可达10.5kJ/m~2。     

基于双转子连续混炼挤出机的聚乳酸/淀粉共混物的制备及性能

以淀粉和聚乳酸(PLA)为原料、甘油为增塑剂,采用双转子连续混炼挤出机通过熔融共混法制备了PLA/淀粉共混物,研究不同转子转速和甘油含量下,共混物的微观结构、流变性能、结晶性能和力学性能,得到剪切作用及增塑剂含量对共混物两相相容性的影响。对共混物的扫描电镜照片、红外光谱图以及动态频率扫描曲线进行分析。结果表明,适当提高转子转速及甘油含量有利于提高淀粉的塑化程度,改善淀粉与PLA之间的相容性。差示扫描量热分析曲线表明,共混物的结晶度随着甘油含量的提高而降低。当甘油质量分数为20%、转速为300 r/min时,淀粉分散相与PLA基体的相容性最好,共混物具有良好的力学性能,拉伸强度达到25.1 MPa、弯曲强度达到33.1 MPa。     

扩链剂对聚乳酸/改性淀粉共混物性能的影响

首先制备了马来酸酐(MA)功能化的热塑性淀粉(MTPS),对其结构进行了表征。以环氧扩链剂(REC)为增容剂,采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/MTPS/REC共混材料,研究了环氧扩链剂对共混材料性能的影响。结果表明:REC上的环氧基团能与MTPS和PLA上的羧基和羟基反应,提高了淀粉和PLA的相容性,促进了淀粉在PLA基体中的分散,使淀粉颗粒尺寸减小至0.5μm以下。同时,REC对PLA产生扩链作用,共混材料的力学性能得到明显改善,尤其是断裂伸长率可达280%。此外,PLA的结晶能力下降,耐溶剂性能提高。     

形状记忆聚乳酸/乙烯-乙烯醇共聚物的制备及性能

以辛酸亚锡(Sn(Oct)2)作为催化剂,采用熔融共混法制备了不同反应时间的聚乳酸(PLA)和乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)的共混物,通过扫描电镜、核磁共振、差示扫描量热、热重分析、动态力学分析、力学测试等研究了在不同反应时间下,Sn(Oct)2对PLA/EVOH共混物的结构和性能的影响。结果表明,Sn(Oct)2能促使PLA和EVOH之间发生酯交换反应,形成的共混物具有形状记忆效应,且随反应时间延长,反应程度逐渐增加,共混物逐渐失去结晶能力,材料的热稳定性降低;同时PLA和EVOH的相容性得到改善;另外共混物的形状记忆效应随反应程度增加而不断提高,形变回复率最高达100%。     

ATBC含量对PLA/PCL复合包装膜性能的影响

目的研究增容剂含量对PLA/PCL复合包装膜性能的影响。方法将不同含量的乙酰柠檬酸三丁脂(ATBC)加入到PLA和PCL树脂中,并搅拌均匀,而后熔融挤出,先造粒后吹膜制得ATBC/PLA/PCL共混膜。对制得的包装膜进行扫描电镜分析,观察其微观断面,并进行力学性能测试,以获得其断裂伸长率和拉伸强度,采用DSC测试分析其熔融结晶行为,并进行氧气透过性测试,以获得其阻隔性能。结果 ATBC对改善PLA与PCL的相容性具有积极作用,显著提高了复合膜的断裂伸长率,从6%提高到250%;随着ATBC含量的增加,复合膜的氧气透过性能先增大后降低,并对复合膜的玻璃化转变温度和熔融温度有影响。结论当ATBC的质量占树脂总质量的8%时,共混膜具有最佳的性能。     

氯化镁/甘油改性淀粉/聚丁二酸丁二醇酯共混材料的结构与性能EI北大核心CSCD

为了改善淀粉/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混材料的相容性和力学性能,文中以氯化镁/甘油为复配改性剂,采用熔融共混方法制备了改性淀粉/聚丁二酸丁二醇酯共混材料,研究了改性共混材料的红外吸收特性、形态结构、热性能、力学性能及结晶性能。研究结果表明,氯化镁和甘油可与淀粉/PBS共混材料产生强相互作用,破坏淀粉/PBS共混材料原有的氢键与结晶结构,提高淀粉与PBS的相容性,使共混材料的玻璃化转变温度、结晶温度、冷结晶温度及结晶度降低;采用氯化镁/甘油复配改性剂可制备出具有良好性能的淀粉/PBS共混材料,改性后的淀粉/PBS共混材料的断裂伸长率和拉伸强度均得到提高。     

氯化镁/甘油改性淀粉/聚丁二酸丁二醇酯共混材料的结构与性能

为了改善淀粉/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混材料的相容性和力学性能,文中以氯化镁/甘油为复配改性剂,采用熔融共混方法制备了改性淀粉/聚丁二酸丁二醇酯共混材料,研究了改性共混材料的红外吸收特性、形态结构、热性能、力学性能及结晶性能。研究结果表明,氯化镁和甘油可与淀粉/PBS共混材料产生强相互作用,破坏淀粉/PBS共混材料原有的氢键与结晶结构,提高淀粉与PBS的相容性,使共混材料的玻璃化转变温度、结晶温度、冷结晶温度及结晶度降低;采用氯化镁/甘油复配改性剂可制备出具有良好性能的淀粉/PBS共混材料,改性后的淀粉/PBS共混材料的断裂伸长率和拉伸强度均得到提高。     

杜仲胶对聚乳酸的增韧改性

通过熔融共混的方法,采用生物基高分子材料杜仲胶(EUG)对聚乳酸(PLA)进行增韧改性,并制备了PLA/EUG共混物。采用扫描电子显微镜、广角X射线衍射、差示扫描量热分析、动态力学性能测试和旋转流变仪表征了PLA/EUG共混物的相结构、结晶性能、热性能、动态力学性能和流变性能。实验结果表明,聚乳酸与杜仲胶为典型的热力学不相容体系;EUG以微米及亚微米的尺寸分散在聚乳酸中。通过对PLA/EUG共混物的拉伸性能和力学性能研究,发现EUG的加入明显地改变了共混物的拉伸行为,由纯PLA的脆性断裂向韧性断裂转变。当PLA/EUG共混物中PLA/EUG的质量比为90/10时,共混物的断裂伸长率较纯PLA提高了14倍,缺口冲击强度提高了5.8倍。共混物拉伸断面照片表明基体在断裂前发生了明显的塑性变形,在断裂过程中吸收了相当大的能量,从而使得共混物的韧性得以提高。EUG能有效地改善PLA的韧性,可以作为新型的聚乳酸增韧改性剂。     

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。     

可全生物降解PLA/PBAT/PHBV共混材料的结构与性能

为了得到刚性与韧性平衡的聚乳酸（PLA）基可生物降解共混材料,通过熔融共混挤出法制备了不同质量比的PLA/己二酸-对苯二甲酸-丁二酯共聚物（PBAT）/聚（3-羟基丁酸-co-羟基戊酸共聚酯（PHBV）可全生物降解共混材料,采用SEM、TG、DSC、毛细管流变仪和万能材料试验机对PLA/PBAT/PHBV共混材料的形态结构、热性能、流变性能和力学性能进行了研究。结果表明:PLA/PBAT/PHBV共混材料的热失重起始分解温度相对纯PHBV提高了45 ℃,热稳定性提高;共混体系中各组分的玻璃化转变温度与单一体系相比几乎无变化,PLA/PBAT/PHBV共混体系为完全不相容体系,同时PBAT和PHBV的加入阻碍了PLA的冷结晶;PLA/PBAT/PHBV 共混体系的共混形态呈“海-岛”分布,PBAT和PHBV均匀地分散于PLA基体中,相界面分明;随着PBAT含量增加,PLA/PBAT/PHBV共混材料熔体的流动性增加,温度变化对黏度的影响变大;PLA/PBAT/PHBV质量比为70/20/10的共混材料可在保留纯PLA 60%拉伸应力的同时,拉伸应变提高到纯PLA的2.6倍,韧性得到改善。所得结论表明PLA/PBAT/PHBV质量比为70/20/10的共混材料的综合力学性能较纯PLA好。      

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%。     

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%。     

基于双转子连续混炼挤出机的聚乳酸/聚己内酯可降解共混物制备及性能

基于熔融共混法,采用双转子连续混炼挤出机制备聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)可降解共混物,研究PCL含量和转子转速对共混物性能的影响.通过拉伸测试、动态力学分析、热重分析、差示扫描量热分析等测试考察了PLA/PCL共混物的力学性能、热稳定性和结晶性能.结果 表明,PCL对PLA/PCL共混物有明显的增韧效果,同时可提高共混物的热稳定性和结晶性能;提高转子转速可以改善分散相在连续相中的分散分布效果,但转速过高会导致PLA的生热降解和PCL的加剧破裂.当转子转速为500 r/min时,PCL质量分数为40％或50％时,PLA/PCL共混物具有良好的综合性能,此时拉伸强度高于48 MPa、断裂伸长率高于466％、冲击强度高于82 J/m,共混物中PCL相的结晶度高于56.08％、PLA相的结晶度高于52.90％.     

增塑剂对聚乳酸/热塑淀粉复合膜性能的影响

目的改善聚乳酸(PLA)/热塑淀粉(TPS)共混复合膜的使用性能。方法探究乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)和环氧大豆油(ESO)2类增塑剂对复合膜力学性能、透湿性、透光性、微观结构及热力学性能的影响。结果增塑剂的添加可显著改变复合膜力学性能,当ATBC添加量(质量分数)从10%升至20%时,复合膜断裂伸长率增加38倍,而抗拉强度仅为前者的36%。单一ATBC或ESO的添加对复合膜透湿性及透光性影响基本一致,且优于复合增塑剂效果。增塑剂对复合膜体系能够起到一定增容效果,但会造成热分解起始温度下降。对于单一增塑剂,ATBC的增塑效果更为优良;ATBC和ESO复合增塑剂虽具有一定协同作用,但由于二者相容性较差,在总添加量相同的情况下,其对复合膜的增塑作用相较于单一ATBC未展现出明显优势。结论 ATBC添加量为20%的复合膜拥有最佳综合性能。     

耐水型热塑性淀粉基生物降解复合材料的研究进展

淀粉由于来源广泛、价格低廉、可再生、可生物降解而被公认为最具发展前景的生物降解材料之一,但其力学性能易受环境湿度影响而降低,限制了其应用。将原淀粉/TPS进行物理或化学改性,或者与疏水性生物降解塑料共混是提高原淀粉/TPS耐水性的重要途径。主要综述了改善热塑性淀粉材料耐水性、提高力学性能的方法;另外,分别总结了国内外TPS/PLA、TPS/PCL和TPS/PBS共混材料研究进展及发展趋势。     

微型注塑对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混物的形貌结晶和力学性能的影响

以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为分散相,聚乳酸(PLA)为基体树脂制备了PLA/PBS共混物,实现其微型注塑。结合流变行为和ANSYS Polyflow计算机模拟研究了微型注塑条件(包括熔体温度和注射速率)对PLA/PBS共混物结构和性能的影响。结果表明,微型注塑过程中强的剪切和拉伸应力场实现了PBS在PLA基体中的原位成纤,微型注塑条件对PBS分散相纤维形貌、基体树脂PLA结晶行为以及共混物力学性能有重要影响。发现提高熔体温度有利于增强壁面滑移效应,降低浇口区域的负拉伸作用,改善熔体流场的稳定性,从而有利于分散相PBS的原位成纤,然而过高的注射速率会因强负拉伸作用而破坏纤维结构,不利于PBS的原位成纤和共混物力学性能的改善。PBS原位成纤及其诱导PLA形成的取向结晶结构有利于共混物力学性能的改善。     

全生物分解PLA/PPC/改性淀粉共混薄膜拉伸性能的研究

采用溶液共混的方法,用二氧化碳共聚物脂肪族聚碳酸酯(PPC)、改性淀粉对聚乳酸(PLA)改性,制备出韧性得以改善的PLA/PPC/改性淀粉共混薄膜.通过研究共混薄膜拉伸性能与共混组成配比的关系,试验结果表明,加入30%甘油对淀粉进行糊化,对淀粉改性效果较好.随着PPC组分的增加,提高了共混膜的断裂伸长率,增强了其韧性,...     

PLA/PMA/PEG共混改性研究

采用悬浮聚合的方法,以丙烯酸甲酯(MA)为反应单体制备珠粒状的聚丙烯酸甲酯(PMA),然后采用熔融共混的方法,以PMA为增韧剂,聚乙二醇(PEG)为增塑剂,石蜡为润滑剂来改性PLA,对改性后共混物的热性能和力学性能的研究。结果表明:PMA与PLA相容性好。PMA对PLA有增韧作用,添加25份的PMA时,PLA共混材料的冲击强度为58.90kJ/m2,是纯PLA的4.9倍;随着PMA用量的增加,共混物的断裂伸长率提高;拉伸强度先升高后降低,PMA加入量在12.5份时,共混物的拉伸强度达到最大。     

异佛尔酮二异氰酸酯反应增容聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯/聚乳酸生物降解阻隔膜的结构与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯/聚乳酸(PBAT/PLA)共混物的增容剂,通过熔融共混法制备了PBAT/PLA/IPDI共混粒子并吹制得到薄膜。采用红外光谱、扫描电镜、差示扫描量热分析、拉伸试验、热重分析和水蒸气透过率测试等研究了不同含量IPDI对共混薄膜形态结构、结晶性能、力学性能、热性能和阻隔性能的影响。结果表明,IPDI的异氰酸酯基团能与PBAT和PLA发生化学反应,分散相尺寸变小,两相界面变得模糊,有效改善了共混物的相容性。随着IPDI含量的增加,共混物中PBAT的结晶度升高,薄膜的拉伸强度逐渐增大,水蒸气阻隔性能呈现先增大后减小的趋势。当IPDI质量分数为0.5%时,PBAT/PLA/IPDI薄膜的横纵向拉伸强度相较于纯PBAT/PLA薄膜分别提升了74.2%和28.6%,断裂伸长率维持在790%和244%,水蒸气透过率降低了38.2%,表现出良好的力学和水蒸气阻隔等综合性能。     

生物可降解PLA/PCL共混包装薄膜的结构与阻隔性能研究

为了改善包装用聚乳酸(PLA)薄膜的韧性,本文选用生物可降解高分子材料聚己内酯(PCL)与其进行共混,并加入柠檬酸三丁酯(TBC)对这两组分进行增容。通过溶液铸涂法制备不同配比的PLA/PCL共混包装薄膜,研究了PCL的加入对PLA薄膜的结构及性能的影响。X射线衍射仪(XRD)测试结果表明,随着PCL的加入,可以提高PLA/PCL共混包装薄膜的相对结晶度。热重分析法(TG)测试表明,PCL的加入使PLA的起始分解温度降低,但是其终止分解温度有所升高。通过对共混薄膜的阻隔性能测试可知,PCL的加入,使共混薄膜的水蒸气和氧气的渗透性降低,其阻隔性能得到改善。从光学性能测试中发现,增加PCL的含量使共混薄膜的透光率降低。