环保增塑剂TBC的合成以及其对环保体系PLA/PCL影响

本文以柠檬酸和正丁醇为原料,对甲苯磺酸为催化剂,制备出环保增塑剂柠檬酸三丁酯(TBC),而后用核磁共振氢谱(1H-NMR)和红外光谱(FI-IR)对产物结构进行表征。随后将TBC与PLA/PCL共混,制得可生物降解共混物。采用差示热量扫描对共混物热学性能进行研究,表明TBC能显著提高PLA/PCL体系的结晶能力;采用拉伸试验对共混物进行力学性能测试,结果显示TBC增大了PLA/PCL体系的断裂伸长率;以去离子水和无水乙醇为溶剂,测试共混物的耐抽出性能,结果表明TBC会被溶剂抽出,共混体系在去离子水中5周失重率为0.64%,无水乙醇中5周失重率为1.91%。     

PLLA/PCL共混纤维的力学性能研究

本文以二氯甲烷为溶剂,采用离心纺丝制备出聚乳酸-聚己内酯纤维,通过FT-IR、DSC、SEM、接触角、拉伸测试表征了所得产品,并考察了浓度、配比、转速等条件对纤维结构和形貌的影响。最终得到性能优异的聚乳酸-聚己内酯离心纺丝纤维。研究结果表明:PLLA/PCL共混物为不相容体系,并相互限制对方的结晶行为;在PLLA/PCL共混体系中,PCL可作为PLLA结晶过程的异相成核剂,并促使PLLA的熔融重结晶;离心纺丝最佳纺丝液浓度为12%、最佳组分比(PLLA:PCL)为7:3、最佳离心转速为10 000r/min;PLLA/PCL共混物的接触角处于单组份值之间,表现为疏水性;PLLA/PCL的共混离心纺丝样品力学强度得到显著的增加,韧性也有一定程度的改善。     

PLA/PCL共混物的制备及性能分析

采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混物,探讨了PCL含量对共混物加工性能和力学性能的影响。结果表明,随着PCL含量的增加,共混物拉伸强度逐渐降低,断裂伸长率逐渐减小;冲击强度则先增加后减小,当PCL质量分数为15%时,达到最大。随后探讨了柠檬酸三丁酯(TBC)、聚乙二醇(PEG) 2种相容剂对聚乳酸/聚己内酯共混物的力学性能、热性能和断面微观结构形态的影响。结果表明,加入适量的增容剂可以增强两相界面的粘接力,改善共混物的力学性能;共混物的Tg和Tc均降低,说明PLA与PCL的相容性得到改善;共混物断面的SEM表明,分散相的粒径变小,两相之间呈现良好的的相容性。     

PCL在PCL/PLLA复合材料中的结晶行为研究

研究了PCL(聚己内酯)在PCL/PLLA(聚左旋乳酸)共混物或共聚物中的结晶行为,结果表明:PCL与PLLA为不相容体系,共混物在80℃热熔结晶后仅出现轻微相分离,但在180℃熔融后则出现明显的相分层;共聚物由于存在化学键作用,相分离现象不明显,但PCL结晶受限比共混物更严重.基于PCL与PLLA不相容的特性,通过2...     

PCL增韧PLA共混材料的制备与性能研究

在聚乳酸(PLA)基体中加入聚己内酯(PCL)、柠檬酸三丁酯(TBC),通过熔融共混制备了PLA/PCL共混材料,并对其相容性、力学性能、热性能等进行了研究。结果表明:PLA/PCL为不相容体系,TBC作为相容剂对体系的韧性和强度影响较大;在TBC的作用下,共混材料两相之间发生了酯交换反应,生成界面相容剂,降低了PCL分散相的尺寸,改善了两相之间的相容性,提高了共混材料的韧性。当PLA与PCL的质量比为80/20、TBC的质量分数占共混材料总质量的8%时,共混材料的断裂伸长率可达125%,冲击强度值可达9.83kJ/m2。同时,共混材料的冷结晶峰消失,结晶趋于完善。     

聚乳酸/聚乙二醇共混物的结晶与降解行为

针对聚乳酸（PLLA）亲水性差、降解周期长的问题,利用与亲水性高分子聚乙二醇（PEG）共混的方法对其进行改性。采用转矩流变仪制备了不同组成的PLLA/PEG共混物颗粒,系统研究了PLLA/PEG共混物的结晶和熔融、亲水性和在酸碱介质中的降解行为。结果表明,PEG的加入增强了共混物中PLLA的结晶能力,提高了PLLA在降温过程中的熔融结晶温度。PLLA/PEG共混物在等温结晶中表现出比纯PLLA更快的结晶速度。通过改变PLLA/PEG共混物的组成,可调控材料的表面亲水性和降解速率。随着PEG含量的增多,PLLA/PEG共混物的表面接触角降低。PLLA与PLLA/PEG共混物均可在水溶液中降解,共混物的降解速率高于纯PLLA,随着PEG含量的升高和降解液中酸碱浓度的提高,PLLA/PEG共混物的降解速率加快。     

聚左旋乳酸/聚氧化乙烯共混物的结构和性能

通过熔融共混法制备了一系列不同比例的聚左旋乳酸(PLLA)/聚氧化乙烯(PEO)共混试样,系统研究了PEO含量对PLLA共混物相形态、结晶性能、拉伸性能和冲击性能的影响。结果表明:PLLA/PEO共混物为非均相体系,且随着PEO含量的增加,相分离程度增大。PEO可有效提高PLLA的结晶性能;随着PEO含量的增加,共混物的断裂伸长率逐渐增大。共混物冲击强度值也随着PEO含量的增加而增大,表明PEO的加入显著增加了PLLA的韧性。     

纳米碳酸钙填充PLLA和PCL复合材料弯曲性能的研究

研究了纳米碳酸钙(nano-CaCO3)含量对填充聚左旋乳酸(PLLA)、聚己内酯(PCL)复合材料弯曲性能的影响及不同比例PLLA、PCL共混后的弯曲性能变化规律。结果表明:随着nano-CaCO3含量的增加,PLLA复合体系弯曲强度下降,而弯曲模量则先增大后减小;PLLA/PCL/nano-CaCO3复合体系的弯曲模量符合经典混合法则,弯曲强度随共混比的变化呈现出高度的线性规律。     

PLLA/TPU共混挤出物流变性及聚集态结构的研究

通过熔融共混制备了聚L-乳酸(PLLA)和热塑性聚氨酯(TPU)的共混物,并研究了该PLLA/TPU共混挤出物的流变性能及聚集态结构。结果表明:该PLLA/TPU共混物为假塑性流体,随着共混体系中TPU含量的增加,共混物熔体的表观黏度提高,且非牛顿指数减小,即共混物的黏度对剪切速率的敏感性增强;另外,随着剪切速率或TPU含量的增加,PLLA/TPU共混挤出试样的结晶度呈下降趋势,其断裂强度与模量亦有所降低,而断裂伸长率则有所提高。     

不同分子量PCL增韧PLA的结构与性能

采用两种不同分子量的聚(ε-己内酯)(PCL)(粘均分子量60 000和3 000)与聚乳酸(PLA)在175℃下共混10 min制备PLA/PCL共混物。通过动态流变、扫描电子显微镜(SEM)和力学性能等研究了PLA/PCL共混物的结构和性能。动态流变显示,在PCL低含量(质量分数小于15%)时,PCL与PLA是相容的,质量分数为15%时PCL与PLA表现出明显的相分离行为。SEM显示,随着PCL含量的增加,PCL相的尺寸变大;低分子量PCL(L-PCL)的相尺寸明显大于高分子量PCL(H-PCL),而且相形态不是规则的球状。随着PCL含量的增加,共混物的拉伸强度下降,而断裂伸长率增加。当H-PCL质量分数为8.3%时,PLA/H-PCL共混物的断裂伸长率为137.32%。当H-PCL质量分数为15%时,其断裂伸长率高达232.76%。在添加相同含量PCL时,PLA/H-PCL共混物的拉伸强度高于PLA/L-PCL;而PCL质量分数8%时,共混物的断裂伸长率相差不多,当PCL质量分数大于8%时,PLA/H-PCL共混物的断裂伸长率明显比PLA/L-PCL共混物的高。     

PLLA/PMMA共混物的性能及形变机理研究

关于左旋聚乳酸(PLLA)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混物的结构与性能的研究很多,但对共混物变形机理的研究较少。采用熔融共混法制备了不同比例的PLLA/PMMA共混材料。以差示扫描量热法(DSC)、拉伸测试、扫描电子显微镜(SEM)等对共混物性能进行表征,结果表明,PMMA与PLLA为完全相容的体系。共混物中PMMA含量增加,玻璃化转变温度升高,冷结晶温度上升,结晶熔融焓下降,熔融峰温度未明显改变。熔体降温过程中,PLLA结晶度随PMMA含量增加,呈现先上升后下降的趋势,结晶温度则单调下降。共混物的拉伸强度、屈服强度随PMMA含量升高而增大,但断裂伸长率下降。PM M A含量较少时,共混物主要通过剪切滑移变形,随着PM M A含量升高,共混物的变形逐渐演变为银纹-裂缝机理。     

PBS/PCL共混物的增容研究

采用1,4-丁二酸、1,4-丁二醇和己内酯为共聚单体,合成丁二酸丁二酯-己内酯共聚物[P(BS-coCL)],作为聚丁二酸丁二酯(PBS)/聚己内酯(PCL)共混物的增容剂。通过将m(PBS)∶m(PCL)为80∶20的PBS/PCL共混物与增容剂熔融共混,制备不同增容剂含量的PBS/PCL共混物。结果表明:随着增容剂P(BS-co-CL)的加入,PCL相的结晶能力增强,PBS相的结晶能力减弱;增容剂的加入未改变共混物中PBS及PCL相的晶体结构;当增容剂用量为5 phr时,共混物两相的界面相容性提高,共混物晶体生长受到抑制,晶体尺寸变小,共混物的拉伸形变显著增大。     

PLA/PCL共混物的红外光谱和拉曼光谱分析

采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混物,并对其进行红外光谱和拉曼光谱分析对比:PLA/PCL共混物的红外反射光谱在1 274,1 184 cm-1处的峰强度随PCL含量增加而增大,1 090 cm-1处峰强度随PLA含量减少而降低,峰强度与共混组分配比对应关系不太明显;PLA/PCL共混物的拉曼光谱在875 cm-1处出现PLA的中等强度吸收峰,在914 cm-1处出现PCL的中等强度吸收峰,吸收峰强度与共混组分配比间存在明确对应关系;采用拉曼光谱分析PLA/PCL共混物所得信息多于红外光谱,可用该方法对其进行定性和半定量分析。     

PLA/PCL共混物的制备及其在医用材料中的应用

采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混物,探讨了PCL含量对共混物加工性能和力学性能的影响。结果表明,随着PCL含量的增加,PLA与PCL在共混过程中的熔融转矩和平衡转矩总体呈下降趋势;拉伸强度逐渐降低,断裂伸长率先增加后减小,在PCL质量分数为30%时达到最大;冲击强度逐渐增大,当PCL质量分数超过30%时,增加幅度变缓。在此基础上利用超声波熔接技术将PLA/PCL共混物制成柔性肌腱吻合器,并以PCL质量分数为30%的共混物为例,研究了压力和辊压速度对肌腱吻合器外观质量的影响,发现在压力2.0 MPa、辊压速度5 mm/s的条件下可制备出外形良好、孔洞完好的肌腱吻合器。最后研究了在此工艺条件下由不同PCL含量的共混物制备的肌腱吻合器在体外模拟手术缝合过程中的性能,发现当PCL质量分数为30%时,肌腱吻合器显示出柔韧性好和不易拉豁等优点,在肌腱修复外科手术领域具有良好的应用前景。     

PBT/ε-PCL共混物的性能

实验通过熔融共混制备聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/聚己内酯(PCL)共混物,共混物中PCL的质量百分比从10%变化到90%,间隔为10%.实验研究PCL树脂质量百分比对共混物相容性、热性能、力学性能、相形态、熔融及结晶行为的影响.DMA和DSC热分析结果表明:PBT和PCL是部分相容体系,相容性随PCL含量的增加而增加,PCL的加入降低了PBT/PCL共混物中PBT相的熔点,改善了PBT的结晶能力.通过SEM对PBT/PCL共混物的相形态研究表明:PBT/PCL共混物具有两相结构,PCL质量含量为50%时发生相反转.力学性能分析结果表明:PCL能够增韧PBT,但效果不明显.     

共混型TPU/LDPE交联体系的制备与性能

以热塑性聚氨酯(TPU)及低密度聚乙烯(LDPE)为基体,过氧化二异丙苯(DCP)为交联剂,采用熔融共混技术制备了具有交联结构的TPU/LDPE形状记忆共混物,并对共混物的凝胶含量、力学性能、形状记忆性能进行了研究。结果表明,DCP的加入使共混物的凝胶含量增大、力学性能提高,并在DCP的质量分数为0.3%时,TPU/LDPE共混物的力学性能达到最佳。形状记忆性能研究表明,DCP的加入使TPU/LDPE共混物的形状回复率呈先上升后下降的趋势,并在DCP的质量分数为0.5%时形状回复率达到最大。TPU/LDPE共混物形状固定率的变化趋势与形状回复率基本相反。相比于纯TPU,DCP的加入使TPU/LDPE共混物的形状回复率和形状固定率均有所上升。而且,TPU/LDPE共混物的拉伸应变越低,形状回复率越高。     

基于PLA/PLATPE聚合物在形状记忆方面的改性研究

制备了聚乳酸(PLA)/聚乳酸基热塑性弹性体(PLATPE)聚合物,研究PLA与PLATPE的不同配比对PLA/PLATPE共混物形状记忆性能的影响。结果表明:PLA与PLATPE具有一定的相容性,而且PLATPE的加入降低了共混体系的T_g、T_m和T_c,但是对整个共混体系的结晶度影响不大。随着共混物中PLA含量的升高,热降解平台越明显,初始降解温度越高。制备的PLA/PLATPE共混物体系具有良好的形状记忆性能,且在T_g以下时,共混物的形变回复量很小,其形变回复主要在T_g以上时发生。PLA含量越高,PLA/PLATPE形状记忆共混物的形状回复率越高,PLA/PLATPE(10%)为最佳配比。     

丁腈橡胶/聚乳酸热塑性硫化胶:橡塑比与性能及结构的关系

采用动态硫化技术,在双辊开炼机上制备了丁腈橡胶/聚乳酸热塑性硫化胶(NBR/PLLA-TPV)。探索了用NBR与PLLA制备动态硫化热塑性硫化胶的合适配比,制备了橡塑比NBR/PLLA在(7:3)~(4:6)范围内的热塑性硫化胶;重点考察了橡塑比对NBR/PLLA-TPV性能的影响。结果表明:NBR/PLLA的配比在(6:4)~(5:5)范围内制备的热塑性硫化胶具有较好的综合性能,且NBR/PLLA配比为5.5:4.5时综合性能最好。为了深入理解所制备的TPV结构与性能之间的关系,采用DSC对所制备TPV各相的玻璃化转变温度及PLLA在其中的结晶情况进行了研究。DSC数据显示:不同的NBR/PLLA配比下,共混物中NBR与PLLA的ΔTg略有不同,即两者的相容性不同。用TEM对所制得的TPV的形态进行观察,发现不同的NBR/PLLA配比下,随着NBR相对含量的减少,共混物的相形态由以NBR为基体相的海岛结构过渡为双连续结构,最后演变为以PLLA为海相的海岛结构。     

聚乳酸/聚己内酯增容体系的结晶性能

以丙交酯/己内酯共聚物(LACL)为聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混物的增容剂,采用溶液共混法制备了PLA/PCL/LACL三元共混物;通过扫描电子显微镜、差示扫描量热仪研究了共混物的形貌和结晶性能。结果表明,加入5%(质量分数,下同)的LACL,分散相的尺寸明显减小;PCL能显著提高PLA分子链的结晶能力,使其结晶温度(T_p)降低,而LACL对PLA/PCL的增容作用,使PLA/PCL/LACL三元共混物中PLA的Tp进一步降低;通过Kissinger方程计算发现PCL和LACL的加入显著降低了PLA的结晶活化能。     

抑菌型可降解PLA/PCL/T-ZnOw形状记忆复合材料的制备与性能研究

采用溶液共混法制备聚乳酸/聚己内酯(PLA/PCL)复合材料,研究了四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)对PLA/PCL复合材料的力学性能、形状记忆性能、热稳定性及降解性的影响。结果表明,当PCL质量分数为30%,T-ZnOw质量分数为3%时,PLA/PCL/T-ZnOw复合材料的拉伸强度和断裂伸长率较分别提高了40.8%、74.1%,形状记忆性能达到最佳。T-ZnOw赋予了PLA/PCL复合材料一定的抑菌性,同时还促进了复合材料的降解。PLA/PCL/T-ZnOw复合材料较PLA/PCL复合材料的结晶度(X_C)提高了,形状记忆的固定率明显增加;初始热分解温度降低,残炭量提高。这种具有抑菌性的可降解PLA/PCL/T-ZnOw形状记忆材料在医疗和智能材料领域将有广泛的应用前景。