PLA/PCL/滑石粉复合材料的制备与性能

在聚乳酸(PLA)中添加不同含量的聚己内酯(PCL)和滑石粉,同时添加增容剂柠檬酸三丁酯(TBC),通过熔融共混制备一系列PLA/PCL/滑石粉复合材料。主要研究了PCL、滑石粉以及TBC对PLA力学性能和结晶性能的影响。结果表明,PCL提高了PLA的韧性,但降低了强度,滑石粉主要起到了增强作用,但降低了PLA韧性,而将两者共同添加到PLA中可以起到一定的增强增韧作用,其异相成核作用也提高了PLA的结晶度。增容剂TBC的加入,改善了PLA和PCL的相容性,提高PCL的增韧效果以及复合材料的结晶度,但略微降低了PLA的拉伸强度。当PCL和滑石粉质量分数均为10%且加入0.5份的TBC后,PLA/PCL/滑石粉复合材料的断裂伸长率、拉伸强度、结晶度分别为13.3%,61.6 MPa,43.0%,相比纯PLA分别提高了533%,2%,73.4%。     

拉伸形变支配的PLA/PCL复合材料制备及性能研究

由体积拉伸形变支配的新型聚合物成型加工设备,具有加工热历程短,分散混合效果好等特点。采用偏心转子挤出机制备聚乳酸/聚己内酯(PLA/PCL)复合材料,可以保持PLA和PCL良好的生物可降解性能,并在降低加工温度的同时提高两相体系共混物的混合效果。通过研究不同PCL质量分数对PLA/PCL复合材料力学性能、微观形貌、热稳定性的影响。结果表明,随着PCL含量的增加,复合材料的拉伸强度逐渐下降,而冲击性能和断裂伸长率呈先上升后下降的趋势。当PCL的含量达到20%时,复合材料的断裂伸长率和冲击强度达到最大值。通过观察复合材料的微观结构,可以看到PCL在拉伸流场的作用下在PLA基体中呈液滴状均匀地分散,与传统挤出机相比,PLA/PCL共混体系中分散相粒径的平均尺寸更小,且分散更加均匀。这说明体积拉伸形变为主的偏心转子挤出机可以较好地提高复合材料的综合性能。     

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。     

PLA/PCL纳米复合材料研究进展

综述了近年来聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)纳米复合材料的研究进展,重点介绍了PLA/PCL/碳纳米管、PLA/PCL/石墨烯、PLA/PCL/有机改性蒙脱土、PLA/PCL/埃洛石纳米管、PLA/PCL/纳米二氧化钛、PLA/PCL/羟基磷灰石,以及PLA/PCL/天然高分子等纳米复合材料的制备和性能.分析表明,...     

聚丙烯/凹凸棒土复合材料的制备与性能研究

以聚丙烯(PP)为基体,凹凸棒土(AT)为无机粒子填充剂,通过熔融共混的方法制备PP/AT复合材料,探讨了AT对PP/AT复合材料的热行为、机械性能及流动性能的影响.结果表明:AT能起到一定增强的效果,当AT的含量为2 wt.%时,PP/AT复合材料的抗拉强度可达到35.5MPa,但其冲击强度随AT含量的增加而呈现阶梯...     

原位反应增容制备可生物降解PLA/PCL复合材料

基于原位反应增容原理制备了一种可生物降解的聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混材料。探究了PLA/PCL不同配比及相容剂乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(EBA-GMA)(8份)对增韧效果的影响,目的是研究设计一种增韧效果最佳的PLA/PCL/EBA-GMA可降解材料。并采用平板流变仪、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)及差示扫描量热法(DSC)对其反应机理、微观形貌及热性能进行了表征。结果表明,在不加相容剂时,PLA/PCL(80/20)能取得最好的增韧效果;加入8份相容剂后,PLA/PCL(85/15)的缺口冲击强度达75.4 kJ/m^2,增韧效果最好。     

PP/凹凸棒土纳米复合材料的制备与性能研究

采用超声波分散方法将凹凸棒土在甲苯中进行分散，然后采用硅烷偶联剂KH—570对凹凸棒土纳米棒晶进行表面处理，将经表面处理的凹凸棒土与聚丙烯复合制备纳米复合材料，研究了纳米复合材料的晶体结构与性能。结果表明，当凹凸棒土含量为10％时，复合材料的拉伸强度达最大值；而冲击强度在凹凸棒土含量为2％时出现峰值。凹凸棒土的加入并没有改变聚丙烯的晶型，复合材料的加工性能在一定程度上得到改善。     

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。     

凹凸棒土/NBR纳米复合材料的制备和性能研究

采用机械共混法制备凹凸棒土(AT)/丁腈橡胶(NBR)纳米复合材料,研究了AT用量、偶联剂种类对复合材料硫化特性和力学性能的影响,并用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)观察了AT及其纳米复合材料的微观结构。结果表明,在机械剪切力的作用下,AT分离并分散在NBR中,形成纳米复合材料。随着AT用量的增加,AT/NBR的t10和t90缩短,硫化速度提高,硬度、拉伸强度、定伸应力和撕裂强度先增大后逐渐减小或不变;当AT用量为40份时,综合性能最好。偶联剂用量相同时,Si69改性效果最好,制得的AT/NBR综合力学性能与白炭黑、炭黑填充NBR性能相近。     

凹凸棒土/硅橡胶高强度复合材料的制备

硅橡胶属于特种橡胶中的一种,分子主链为-Si-O-Si-O-,具有耐高低温、耐天候、耐臭氧、耐辐射、耐绝缘、生物相容等优异性能,在航天航空、电子电器、汽车制造、医疗卫生等领域得到了广泛应用。凹凸棒土(Attapulgite)是一种层链状一维纳米硅酸盐黏土矿物,在我国储量丰富,价格低廉;它具有纤维状结构、较长的长径比和比表面积,良好的补强性和良好的热稳定性。加入硅橡胶中,凹凸棒土若以纳米级单晶的形式在聚合物机体中分散,可提高硅橡胶的力学性能。但是由于凹凸棒土的比表面积较大,表面活性较高,纳米棒晶容易积聚,凹凸棒土表面含有羟基,与非极性橡胶的亲和性差,导致凹凸棒土对橡胶的补强     

凹凸棒土/石墨复合材料电极的制备及性质

以酸化处理的凹凸棒土粉和膨胀处理的石墨粉为原料、环氧树脂为粘合剂,制得凹凸棒土/石墨复合材料电极。采用扫描电镜、红外光谱等对其形貌和结构进行表征。探讨了电极材料类型、富集时间、平行测定次数对模拟苯酚废水峰电流的影响。研究结果表明,凹凸棒土/石墨复合材料电极比普通石墨电极对峰电流的响应更明显,且稳定性好,无二次污染。     

载银凹凸棒土/PMMA纳米复合材料的制备及性能研究

主要研究载银凹凸棒土对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)力学性能和抗菌性能的影响。采用原位本体聚合的方法制备了载银凹凸棒土/PMMA纳米复合材料,对复合材料的力学性能和抗菌性能进行测试表征。结果表明,随着银离子含量的增加,复合材料的抗菌性能显著提升;当载银凹凸棒土填充量为3%时,复合材料的冲击强度最大,达到8.49 kJ/m2,相对磨损量最低为0.52%;载银凹凸棒土填充量为2%时,复合材料弯曲强度最大,达到87.37 MPa。     

丙烯酸酯共聚物/有机硅改性凹凸棒土复合材料的制备及性能研究

凹凸棒土(AT)经提纯后,通过使用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对其进行有机改性,得到有机化的凹凸棒土(OAT),并对其进行FTIR和XRD表征,结果表明,KH570对凹凸棒土起到了良好的修饰改性作用。采用悬浮复合法合成了AT用量为0～5 phr的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)-聚丙烯酸丁酯(PBA)/凹凸棒土纳米复合材料(PMMA-PBA/(KH570-AT)-x),对复合材料进行扫描电子显微镜(SEM)、动态力学分析(DMA)和热重分析TGA等表征。SEM结果表明,KH570-AT的加入使复合材料断裂由脆性断裂向韧性断裂转变。通过对复合材料的综合热性能分析和力学性能分析,PMMA-PBA/KH570-AT-3复合材料的拉伸强度、弯曲强度和玻璃花转变温度(Tg)比纯PMMA-PBA分别高出15.72%、34.59%和4.74℃。     

纳米HA对PLA/PCL复合材料降解性能的影响

以聚乳酸(PLA)为基体,添加聚己内酯(PCL)以及羟基磷灰石(HA)熔融共混得到PLA/PCL/HA复合材料,研究其力学性能与降解性能。结果表明,当材料配方为PLA80/PCL20/HA5时,复合材料的综合力学性能最好,断裂伸长率从5%提升至40%;通过差示扫描量热仪(DSC)测试了复合材料的结晶性能,HA的加入起到异位成核点的作用,结晶度从2.6%提升至8.9%,玻璃化转变温度从60.13℃降至56.84℃,扫描电镜(SEM)观察了复合材料的界面相容度,发现HA的加入提升了PLA与PCL的相容度;通过水解降解过程中的pH值测试与三维超景深显微镜观察得知,由于HA在水解过程中溶解脱落,使得复合材料整体被破坏,水解速率快于纯聚乳酸。     

凹凸棒土/三元乙丙橡胶纳米复合材料的制备与性能

采用机械共混法制备了凹凸棒土/三元乙丙橡胶纳米复合材料,通过红外光谱、扫描电镜和X射线荧光光谱分析了凹凸棒土的结构,考察了凹凸棒土添加量对复合材料硫化性能、力学性能以及断面形貌的影响。结果表明,改性后的凹凸棒土在三元乙丙橡胶基质中能形成良好的聚合物-填料界面,显示出优异的增强效果,使得复合材料具有了较好的综合性能。     

膨胀阻燃环氧树脂/有机化凹凸棒土复合材料的制备及性能研究

考察了不同膨胀型阻燃剂(IFR)添加量对环氧树脂(EP)阻燃性能的影响,以及有机化凹凸棒土(OAT)对膨胀阻燃环氧树脂复合材料性能的影响,最后对复合材料的增韧机理及阻燃机理进行了简要分析。结果表明,在环氧树脂中加入25%的IFR,可使复合材料的氧指数(LOI)达到30%,并通过UL94 V-0级测试,但拉伸性能有所降低;在膨胀阻燃环氧树脂体系中,适量添加3%的OAT能使复合材料的力学性能有所提高,对氧指数未见协同改善效果,但都通过了UL94垂直燃烧测试。     

竹纤维质量分数对PCL/PLA/竹纤维复合材料性能的影响

将竹纤维(BF)与聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)熔融共混,通过模压工艺制备了PCL/PLA/BF增强复合材料。研究了BF质量分数对该复合材料力学性能、热稳定性以及熔融结晶行为的影响。结果表明:随着BF质量分数的增加,PCL/PLA/BF复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率均先增大后减小,并均在BF质量分数为40%时达到最大值,分别为11.26 k J/m2、12.68 MPa和5.2%;BF质量分数对PCL/PLA/BF复合材料的热稳定性无明显影响;BF的加入使得复合材料中PCL、PLA共混物的玻璃化转变温度降低,但不同BF质量分数的复合材料玻璃化转变温度变化不大;BF的加入使得复合材料结晶温度小幅提升,但结晶峰强度随着BF质量分数的增加而逐渐减弱。     

PET/纳米凹凸棒土复合材料的流变性能

采用不同硅烷偶联剂对纳米凹凸棒土(简称纳米凹土)进行了改性,通过熔融共混法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）/纳米凹土复合材料,用毛细管流变仪和旋转式流变仪及扫描电子显微镜研究了PET/纳米凹土复合材料的流变特性、动态黏弹性以、动态力学性能及复合材料的微观形态。结果表明,纳米凹土的加入降低了PET的熔体黏度和玻璃化转变温度;使复合材料呈现假塑性流体特征;纳米凹土颗粒间不存在相互作用;硅烷偶联剂使纳米凹土能降低熔体的表观黏度,在PET中分散得较好。     

PLA/PVA复合材料的制备与性能

以聚乳酸(PLA)、热塑性聚乙烯醇(PVA)为原料,采用熔融共混法制备了热塑性PLA/PVA复合材料。通过万能试验机、冲击试验机、熔体流动速率测试仪及扫描电子显微镜对复合材料的拉伸性能、冲击性能、流动性能及微观形貌进行了表征。结果表明:随着热塑性PVA含量的增加,复合材料的拉伸强度及断裂伸长率呈下降趋势;冲击强度及熔体流动速率呈先增加后下降趋势。     

3D打印PLA/PCL复合材料的力学性能

以聚己内酯(PCL)和聚乳酸(PLA)为实验原料,分别配比PCL质量分数在10%,20%和30%的PLA/PCL混合料,再经双螺杆挤出机挤出造粒后得到PLA/PCL复合材料。分别以纯PLA和3种不同配比的PLA/PCL复合材料为实验原料,使用粒料3D打印机制备拉伸、弯曲和冲击试件,并进行力学性能测试。结果表明,纯PLA试件的拉伸强度最大,为50.64 MPa,随着PCL含量的增加,试件的拉伸强度逐渐下降;试件的断裂伸长率随着PCL的含量的增加先增高后降低,当PCL质量分数为20%时,断裂伸长率达到最大值为25%;试件的弯曲强度随PCL含量的增加逐渐下降;试件的冲击强度随PCL含量的增加逐渐增大,当PCL质量分数为30%时,试件的冲击强度达到最大值,为15.80 kJ/m~2。