ABS高胶粉对发泡聚乳酸复合材料发泡质量及性能的影响

以化学发泡为主线,制备了发泡聚乳酸(PLA)复合材料,通过差示扫描量热分析、扫描电镜、动态力学热分析、热重分析等,研究了ABS高胶粉(ABSHR)对发泡PLA复合材料发泡质量、力学性能的影响规律。结果表明,随着ABSHR含量的增加,发泡PLA/ABSHR复合材料的结晶性能增强、熔体强度提高,发泡PLA复合材料的发泡质量明显改善;添加20%ABSHR的发泡PLA复合材料,其冲击强度达到14.31kJ/m~2,比未添加ABSHR的发泡PLA复合材料提高了221.6%;ABSHR的加入显著提高了发泡体系的热稳定性,拓宽了聚乳酸的应用范围。     

不同增容剂对木粉/聚乳酸复合材料性能的影响EI北大核心CSCD

用乙二醇、甘油和聚乙二醇-400(PEG400)为增容剂,制备了木粉/聚乳酸复合材料,采用X射线衍射、扫描电镜和差示扫描量热研究了不同增容剂对复合材料的两相相容性的影响。结果表明,甘油为增容剂时,木粉和聚乳酸的界面相容性最好。对不同增容剂制备的复合材料的流变性能、力学性能和吸水率测定的结果显示,甘油为增容剂时,储能模量的斜率最小,表明木粉和聚乳酸的相互作用最强,且复数黏度介于乙二醇和PEG400之间;甘油为增容剂的复合材料力学性能优于乙二醇和PEG400为增容剂;复合材料的吸水率则随着增容剂碳链的增长而逐渐增大。     

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。     

竹纤维质量分数对竹纤维增强聚乳酸复合材料性能影响

以1.5%异氰酸酯(MDI)界面改性剂改性处理后的竹纤维和聚乳酸为原料,通过注射成型工艺制备竹纤维增强聚乳酸复合材料,探讨竹纤维质量分数对复合材料界面、力学性能、吸水率、热性能的影响。结果表明,随着竹纤维质量分数的增加,复合材料拉伸强度、冲击强度、存储模量以及热稳定性均先增大后减小,24h吸水率逐渐增大,损耗因子逐渐降低。竹纤维质量分数为50%时,复合材料的拉伸强度和冲击强度分别达到最大值63.2MPa和11.6kJ/m2,复合材料存储模量最大,热稳定性最好。     

Zn_2Al-LDH/聚乳酸复合材料的结晶行为EI北大核心CSCD

利用差示扫描量热法(DSC)和偏光显微镜(POM)研究了Zn、Al层状双金属氢氧化物(Zn2A-l LDH)/聚乳酸(PLLA)纳米复合材料的结晶性能。差示扫描量热(DSC)结果表明,在聚乳酸中加入Zn2A-lLDH,可以提高聚乳酸的结晶温度,加快其结晶速度;在120℃等温结晶时,Zn2A-lLDH可以使聚乳酸的半结晶时间由107s缩短至67s。偏光显微镜(POM)结果显示,在PLLA中加入Zn2A-lLDH,Zn2A-lLDH可以起到成核剂的作用,使PLLA在结晶的过程中晶核数目增加,球晶尺寸降低。     

聚乳酸开孔型微孔材料的制备及开孔机理EI北大核心CSCD

将生物可降解聚酯聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)添加到聚乳酸(PLA)基体中,利用超临界二氧化碳发泡方法,制备出孔间高度连通的高孔隙率PLA微孔发泡材料。泡孔结构测试表明,当PBAT质量分数为20%时,得到的泡孔尺寸最小(11.56μm),泡孔密度最大(11.2×10~8 cm^(-3)),开孔率高达96.2%。PBAT的加入降低了共混体系的熔体黏度,有利于提高泡孔壁连通的几率。根据实验结果,提出了PLA/PBAT共混物发泡样品开孔机理:在适当的发泡温度条件下,聚合物共混体系中熔体黏度较低的分散相随着泡孔长大而被拉伸变形直至破裂,熔体黏度较高的基体相可作为泡孔的支撑骨架而不至于塌陷。     

梯度结构设计对三元乙丙橡胶发泡材料性能的影响EI北大核心CSCD

改变过氧化二异丙苯(DCP)用量制备不同发泡密度的三元乙丙橡胶(EPDM)发泡材料,并且通过叠层法制备发泡密度沿厚度方向呈梯度变化的EPDM梯度发泡材料。考察了发泡密度和梯度结构设计对EPDM混炼胶的硫化发泡特性、硫化胶的泡孔微观形态、力学性能、压缩应力-应变性能以及能量吸收特性的影响。结果表明,随着DCP用量的增大,发泡材料密度增大,发泡倍率降低,力学性能得以改善。与发泡密度最低的最外层均质发泡EPDM材料相比,梯度发泡材料的拉伸强度和100%定伸应力提高,断裂伸长率下降,压缩弹性模量增大。梯度结构设计影响发泡材料吸能值和能量吸收效益达到最优的极值。因此,梯度发泡材料在合适的应力范围内可以不牺牲力学性能,同时获得最大的吸能能力。     

聚乳酸/聚己内酯复合发泡材料的制备及性能表征

选用聚己内酯(PCL)与聚乳酸(PLA)进行共混改性,经挤出、发泡制备出性能良好的PLA/PCL复合泡沫板材。经红外光谱分析、断口扫描电镜、力学性能测试及差示扫描量热分析分别探究了PCL含量对复合发泡材料发泡效果、力学性能及结晶性能的影响。结果表明,PCL的加入能有效改善复合发泡材料的发泡效果。当PCL含量为10%时,试样的综合性能最优,冲击强度、压缩强度分别达到了8.9kJ/m2,31MPa;平均泡孔直径则由未改性发泡体系的2.8mm降低至1.1mm;结晶度由12.68%上升到17.95%,得到了泡孔尺寸小,分布均匀,表面质量佳,综合力学性能优良的复合发泡材料。     

右旋聚乳酸-己内酯无规共聚物改性左旋聚乳酸的结构与性能EI北大核心CSCD

采用熔融密炼的方法制备左旋聚乳酸(PLLA)与右旋聚乳酸-己内酯的无规共聚物(PDLA-r-PCL)共混物。通过热重分析、差示扫描量热、X射线衍射和拉伸测试等技术研究了PDLA-r-PCL含量对PLLA结构与性能的影响。结果表明,加入PDLA-r-PCL后,共混物中形成了立构晶(SC),且随着PDLA-r-PCL含量的增加,SC的含量逐渐增加;熔融温度对后续PLLA的结晶有较大影响,在220℃熔融后降温,立构晶的存在对后续α晶的形成有一定的促进作用;在28℃拉伸PLLA/PDLA-r-PCL淬冷样品,当无规共聚物的含量达到20%时,其断裂伸长率从纯PLLA的13%增加至440%,即使是退火后的样品,无规共聚物也能显著增加PLLA的韧性,且拉伸应力值变化较小。     

聚多巴胺包覆对立构复合聚乳酸支架性能的影响EI北大核心CSCD

采用溶液浇铸和粒子沥滤的方法制备立构复合聚乳酸支架,研究了盐酸聚多巴胺溶液浸泡处理不同时间的聚多巴胺包覆立构复合聚乳酸支架的结构与性能。利用差示扫描量热、场发射电子显微镜、X射线光电子能谱分析、液滴形状分析和动态热机械分析研究了盐酸聚多巴胺溶液处理时间对立构复合聚乳酸支架的熔融行为、孔结构、表面元素组成、润湿性和储能模量的影响。结果表明,利用聚多巴胺包覆立构复合聚乳酸支架可以有效提高支架表面的亲水性,当处理时间为20h时,聚多巴胺包覆立构复合聚乳酸支架的水接触角为0°,吸水率为421.8%;同时,在121℃高温下储能模量依然保持在155.3 MPa。     

天然橡胶/EVA发泡复合材料发泡质量及力学性能的分析

采取模压成型的方式制备发泡天然橡胶/乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)复合材料,通过复合材料的相容性和硫化与发泡匹配机理,研究了EVA含量对天然橡胶发泡质量及力学性能的影响。结果表明,随着EVA含量的增加,泡孔直径、泡孔尺寸分布先增大后降低,泡孔密度先降低后增大。EVA含量为20 phr时,其泡孔质量最好,泡孔直径为97.1μm,泡孔尺寸分布为23.2μm,泡孔密度为6.8×106cm-3,当EVA含量超过20 phr时,泡孔直径、泡孔尺寸分布逐渐增大,泡孔密度随之降低。复合发泡材料的硬度、冲击回弹性、热压缩永久变形等性能则随着EVA含量的增加出现小范围降低,但结合发泡材料的性价比来看,在EVA含量为20 phr时,发泡材料的力学性能较理想。     

辐射交联聚丙烯的超临界二氧化碳发泡EI北大核心CSCD

为了提高直链型聚丙烯(PP)的发泡性能,选用三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)为交联剂与PP共混热压成PP片材,用伽玛射线对PP片材进行辐射改性。采用超临界二氧化碳发泡技术对不同TAIC含量和不同吸收剂量PP片材进行发泡研究。结果表明,TAIC的质量分数为0.5%~2%时,PP较为适宜发泡。当TAIC质量分数为2%(PP2)时,辐射交联增加了PP2的交联度,降低了PP2的熔体流动速率,提高了PP2的发泡性能。PP2片材吸收剂量为10 k Gy时,交联最为充分,此时PP2发泡的性能较好(泡沫的泡孔尺寸分布均匀,体积膨胀率为15)。在相同的发泡条件下,辐照改性PP2的泡孔直径大小随吸收剂量的增加而增大。     

开孔型聚合物发泡材料的研究及应用进展EI北大核心CSCD

聚合物泡沫塑料以其优异的性能成为人们生活中必不可少的物品。开孔型聚合物发泡材料因独特的三维骨架形态被广泛应用于吸音材料、生物医药材料、光学材料和导电材料等领域。特别是聚合物纳米复合材料,为现代医学生产抗菌治疗、组织工程、癌症治疗、医学成像、牙科应用、药物传递等产品提供了新的机遇。本文综述了开孔发泡材料的制备方法、发泡机理及其应用领域,以及最近几年开孔发泡材料新的发展。最后,对材料制备和应用过程中存在的主要问题进行总结并对未来采用聚合物共混、形成微纳米复合材料、涂覆高阻隔材料和聚合物改性等手段制备高性能开孔聚合物发泡材料的发展趋势进行展望。     

热致相分离法制备聚乳酸多孔膜EI北大核心CSCD

以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,采用热致相分离方法制备出不同形貌聚乳酸(PLLA)多孔膜。通过差示扫描量热实验测定了PLLA/DMF溶液的结晶温度及制备的多孔膜的热力学性能;采用扫描电镜和X射线衍射仪表征了PLLA多孔膜的形貌及晶型。结果表明,随着溶液浓度的增大,PLLA结晶温度逐渐升高。低浓度溶液中得到纳米纤维网状PLLA多孔膜,高浓度溶液中制备出微球状PLLA多孔膜;纤维网状和微球状PLLA分别为α’和α晶型,形成机理分别是液-液相分离和成核结晶生长。同时,随着浓度的增大,PLLA熔点(Tm)略有升高。     

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%。     

iPP/PET原位微纤复合材料的超临界二氧化碳发泡行为EI北大核心CSCD

利用微纳层叠共挤技术中独特的剪切拉伸复合流动场作用实现聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)在聚丙烯(i PP)中的原位微纤化,研究了PET的原位微纤化对i PP/PET复合材料发泡行为的影响。扫描电子显微镜结果显示,经过微纳层叠共挤装置挤出后,PET在i PP中形成直径为0.2~1μm的微纤。PET微纤化显著地改善了i PP的结晶性能、流变性能及发泡性能。差示扫描量热测试结果表明,PET微纤对i PP具有明显的异相成核作用,能提高i PP的结晶温度和熔点;拉伸流变行为分析发现,PET微纤的形成使得i PP产生明显的应变硬化现象;通过超临界二氧化碳发泡发现,i PP/PET原位微纤复合材料的泡孔比纯i PP更加稳定,尺寸更小,密度更大,且泡孔内存在三维微纤网络结构。     

聚丁二酸丁二醇酯/聚乳酸交替多层复合材料的力学性能和降解行为EI北大核心CSCD

以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和聚乳酸(PLA)为原料,通过微纳多层共挤出技术制备了不同层数的PBS/PLA交替多层复合材料。采用偏光显微镜、差示扫描量热分析、力学测试和降解测试对比研究了交替多层复合材料和普通共混材料的力学性能及降解行为。研究表明:随着层数的增加,交替多层复合材料界面作用增强,在超过16层后材料的断裂伸长率高于普通共混材料,而屈服强度整体明显高于普通共混材料。在降解前期,交替多层复合材料的降解速率随层数的增加而降低;在降解后期,降解速率随层数的增加而增加,并在多于32层时降解速率保持相对稳定。交替多层复合材料的降解速率整体低于普通共混材料。     

纳米蒙脱土种类及含量对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯复合发泡材料性能的影响

选用钠基蒙脱土(MMT)和有机改性蒙脱土(OMMT)分别与聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混、挤出并发泡制成复合材料。通过X射线衍射(XRD)、断口扫描电镜(SEM)和力学性能测试探索了不同纳米改性剂对复合发泡材料发泡效果及力学性能的影响。结果表明,MMT和OMMT的加入均能显著改善复合材料的发泡效果,OMMT的效果要好于MMT。当OMMT的质量分数为3%时,试样的综合性能最佳,压缩、弯曲和冲击强度分别达到了9.2MPa、14.0MPa和31.2kJ/m2,平均泡孔尺寸则由未改性体系的475.6μm减小到261.4μm,获得了综合力学性能优良,泡孔细密、均匀,表面质量优的复合发泡材料。     

热塑性聚氨酯/氯化聚乙烯发泡珠粒的制备及性能EI北大核心CSCD

以氯化聚乙烯(CPE)、热塑性聚氨酯(TPU)为原料,超临界CO_2为发泡剂,制备了TPU/CPE发泡珠粒。研究了TPU/CPE共混物的相容性、流变性能、发泡性能及CPE的含量对发泡珠粒抗收缩性能的影响。结果表明,CPE与TPU有良好的相容性,CPE的加入能有效改善TPU的发泡性能与抗收缩性能,CPE含量为10%时,得到平均泡孔尺寸最小(8. 851μm)、泡孔密度最大(1. 763×10^(12)cm^(-3))的发泡材料。TPU/CPE发泡珠粒的收缩率随着CPE含量的增加而降低,CPE的加入对降低TPU发泡珠粒的收缩有着显著作用。     

湿热环境对碳纤维环氧树脂复合材料弯曲性能的影响EI北大核心CSCD

采用不同温度下的三点弯曲测试方法,研究了湿热环境对机织碳纤维环氧复合材料吸湿前后弯曲性能的影响,分析了复合材料的吸湿量、断口形貌、动态力学性能及其加载曲线。结果表明:机织碳纤维环氧复合材料吸湿率较低,其饱和吸湿率仅为0.88%左右。湿热对复合材料弯曲强度的影响要大于对弯曲模量的影响。干态试样的断裂形式都为脆性断裂,湿态试样只有在高温下未发生断裂。吸湿后复合材料的玻璃化转变温度(DMA T_g)为125℃,比干态时下降了16℃。在弯曲变形的前期,载荷和位移曲线都成线性变化,干态试样在载荷达到峰值之前会出现小的波动。湿态试样的后期会有明显的弯折或塑变,而且随着温度的升高这种现象越明显。