PLA/PHA复合材料结晶性能和力学性能研究

采用熔融共混法制备了聚乳酸/聚羟基脂肪酸酯(PLA/PHA)复合材料,研究了PHA用量对PLA/PHA复合材料结晶性能和力学性能的影响。结果表明:PLA/PHA复合材料在熔融过程中出现双重熔融峰,且熔融峰随PHA用量的增加逐渐向高温方向移动;随着PHA用量的增加,PLA/PHA复合材料的结晶度逐渐下降,而其拉伸强度、断裂伸长率等均得到提高,但PHA用量过多时,复合材料的力学性能急剧下降。     

改性木质素对PLA/PPC复合包装膜性能的影响

采用叔丁基二甲基氯硅烷(TBDMSCl)对碱木质素(AL)进行甲基硅烷化改性,并将改性木质素(SAL)与聚乳酸(PLA)/聚碳酸亚丙酯(PPC)复合材料熔融共混吹塑成膜,探讨了不同含量的SAL对复合包装膜的微观结构、热性能、力学性能以及阻隔等性能的影响。扫描电子显微镜(SEM)结果显示SAL与PLA/PPC之间的相容性明显改善。热性能测试表明SAL的加入提高了PLA的结晶能力。力学和阻隔性能测试结果表明,与PLA/PPC复合包装膜相比,当SAL用量为1.5%时,PLA/PPC/SAL复合包装膜的力学强度和氧气阻隔性能达到最佳,其中拉伸强度提高了6.9%,氧气阻隔性能提高了33.7%;复合包装膜的水蒸气透过系数在SAL添加量为1%时达到最低值。     

生物质纤维和改性木质素对聚乳酸结晶性能的影响

采用改性木质素(MZS)作为成核剂,生物质纤维(BF)作为增强剂,通过双螺杆挤出机制备了生物降解的聚乳酸(PLA)/BF/MZS材料。采用差式扫量热仪(DSC)、电子万能试验机和扫描电子显微镜(SEM)分析了BF和MZS对PLA材料性能的影响。结果表明,BF和MZS有效提高了PLA的结晶能力和力学性能。当BF和MZS的含量分别为15%和1%时,PLA材料结晶度提高至67.1%,在50℃/min降温速率下仍具有较高的结晶能力。105℃等温结晶时,15%BF和1%MZS的PLA材料半结晶时间降低至9.0 s,比纯PLA缩短了72.2%。当PLA含有3%BF和1%MZS时,拉伸强度和冲击强度分别为70.1 MPa和7.4 kJ/m^2,比纯PLA分别提高了7.8%和10.4%,根据SEM显示,当BF含量为3%时,在PLA材料中分布较均匀。     

胺化改性木质素合成聚氨酯胶粘剂的研究

采用Mannich法对纯化木质素进行胺化改性,以提高其活泼氢数量和木质素的反应活性;然后以此作为部分聚乙二醇的替代物,将其与异氰酸酯反应合成PU(聚氨酯)胶粘剂。结果表明:胺化木质素中引入的氮含量约为2.64%,说明木质素的活性明显提高;当w(胺化木质素)=25%时,相应PU胶粘剂的湿胶接强度(1.53 MPa)达到GB/T 9846—2004标准中Ⅰ类胶合板的指标要求,并且其热稳定性能得以明显提高;胺化木质素可以取代部分聚乙二醇,其含量对胶粘剂的力学性能和热稳定性能影响显著。     

木质素的TETA胺化改性

以木质素、三乙烯四胺和甲醛为原料,通过Mannich反应合成了木质素胺。采用电导滴定法对正交实验数据进行分析,确定了最佳的反应条件:反应温度65℃,三乙烯四胺与甲醛的质量比为3∶1,反应时间4h,木质素的加入量为31g。乳化实验结果表明,该木质素胺是一种性能良好的阳离子沥青乳化剂。     

表面改性CNF对PLA/TPU共混物的结晶与力学性能的影响

以聚氨酯(TPU)为增韧相,纳米纤维素(CNF)为增强相,采用硅烷偶联剂KH550和钛酸酯偶联剂TC201对CNF进行表面处理,利用双螺杆挤出机熔融共混制备一系列TPU/CNF改性聚乳酸(PLA)复合材料.采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)、万...     

木质素胺的电导滴定

分别以不同浓度的十二烷基硫酸钠对各木质素胺水溶液进行电导滴定,并根据十二烷基硫酸钠的反应量及溶液电导率的变化,可确定滴定终点,从而能够对各木质素胺样品的改性率程度进行比较.     

马来酸/炭黑填充含量对PLA基复合材料力学和热学性能的影响

以聚乳酸(PLA)为原料,分别添加不同含量的炭黑(CB)和马来酸(MA),采用注塑成型法制备了PLA基复合材料,并研究CB和MA的填充量对PLA基复合材料力学和热学性能的影响。研究结果表明:CB的加入大幅改善了PLA基复合材料的力学性能,同时,CB可作为阻燃剂改善PLA基复合材料的热稳定性。MA的加入提高了CB与PLA基体之间的黏结性,过量的MA会对PLA基复合材料的力学性能产生不利的影响。当CB用量为20%、MA含量为5%时,PLA基复合材料的力学性能和热学性能达到最优。     

木质素的TETA胺化改性

以木质素为原料,通过Mannich反应与三乙烯四胺及甲醛合成木质素胺的实验方法。并采用电导滴定法对L9(34)正交实验进行分析,根据结果比较及分析选取各因素最佳的实验水平。乳化结果表明该木质素胺是一种性能良好的阳离子沥青乳化剂。     

PLA/磷酸三钙复合材料的力学性能和流变性能研究

采用共混的方法制备了聚乳酸/磷酸三钙(PLA/TCP)复合材料,研究了TCP用量对PLA/TCP复合材料力学性能和流变性能的影响。结果表明:随着TCP用量的增加,PLA/TCP复合材料的断裂强度和断裂伸长率均先增加后减小;PLA/TCP复合材料的表观黏度(η_a)随着剪切速率的增加和温度的升高逐渐减小,η_a随着TCP用量的增加先增大后减小;共混体系的非牛顿指数(n)随着温度的升高而升高,n随着TCP用量的增加先增大后减小;复合材料熔体的黏流活化能(ΔE_η)随剪切速率的增加而降低,ΔE_η随着TCP用量的增加而先减小后增大。     

木质素/LDPE-EVA共混材料的力学性能及热性能

以天然热塑材料木质素和LDPE-EVA为原料,研究了不同木质素以及增容剂含量对木质素/LDPE-EVA共混材料的力学及热性能影响。结果表明,20份木质素与LDPE-EVA共混效果较好,拉伸强度达到最大（25.88 MPa）,较LDPE-EVA聚合物提高了9%,且共混物在100 ℃附近的吸热峰出现一定左移（3.6 ℃）,降解性能增加;10份增容剂LDPE-g-MAH的加入使体系拉伸强度达到35.66 MPa,较未加增容剂时提高了26.6%,100℃附近的吸热峰进一步左移（2 ℃）,降解性能小幅降低,显著提高了共混物的相容性。     

不同稳定剂和单体对PLA稳定性及力学性能的影响

研究了稳定剂(抗氧剂1010、抗氧剂168、光稳定剂944)对聚乳酸(PLA)加工稳定性的影响,以及接枝单体(PEG200DA、丙烯酸丁酯、TMPTA)、增韧剂(SEBS)对PLA力学性能的影响。结果表明：光稳定剂944的加入能有效抑制PLA的降解,当光稳定剂944质量份数为0.3时,PLA试样的熔融指数最低,为18 g/(10 min),比纯PLA的熔融指数降低了51.4%;当PEG200DA质量份数为0.5时,PLA试样的拉伸强度提高到68.2 MPa; SEBS的加入可显著改善PLA的韧性,SEBS质量份数为5时,PLA试样的冲击强度为41 kJ/m²,比不加SEBS时提高了141.2%。     

六次甲基四胺对NRB／木质素性能的影响

研究了六欠甲基四胺（（CH2）6N4）对NBR/木质素混炼胶高温变性及对硫化胶性能的影响。结果表明：（CH2)6N4用量为10份时,硫化胶拉伸强度和撕裂强度比未加时分别提高近1.5倍和1倍;（CH2）6N4用量从0份增大到15份,硫化胶表现交联密度提高约30%;高温混炼时共混体系的粘度随时间而延长上升,而且温度越高上升的幅度越大;DMA分析表明,NBR/木质素硫化胶只有一个Tg,（CH2）6H4用量由5份提高到20份,硫化胶的Tg升高近2℃。     

PBAT/PLA/木质素流延膜的制备、表征及性能研究

首先对木质素进行了结构和粒径尺寸分析,得到的木质素尺寸为微米级,结构中含磺酸基团,分析的物质为磺化木质素。其次,通过熔融挤出制备了聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)/聚乳酸(PLA)/木质素复合材料,将其制备成流延膜,对膜材的热性能、力学性能进行研究。结果表明,通过对碳酸钙的同等份数替代,添加铝酸酯偶联剂的复合材料的结晶温度向高温移动,有利于提高木质素在基体中的分散性和相容性,膜材的纵向拉伸负荷提高了5.2 N,断裂应变提高了261%,撕裂负荷提高了0.6 N。     

扩链剂TDI对PLA/AMB纳米复合抗菌材料性能影响

在聚乳酸(PLA)/自制抗菌母料(AMB)纳米复合材料中添加扩链剂甲苯二异氰酸酯(TDI),研究了TDI含量对纳米复合材料抗菌性能和力学性能的影响。结果表明,TDI质量分数在0~2.5%范围内,随着TDI含量的增加,复合材料对大肠杆菌的抗菌性能逐渐轻微减弱,但仍为强抗菌材料;拉伸强度、缺口冲击强度和弯曲强度逐渐增加,断裂伸长率先增加后减小。当TDI质量分数为2.5%时,复合材料的综合性能最好,与PLA/AMB相比,其拉伸强度、断裂伸长率、缺口冲击强度和弯曲强度分别提高了7.9%,147.6%,29.4%和22.0%,抗菌率为99.1%,仍为强抗菌材料。     

贝壳粉对PLA复合材料力学性能和热稳定性的影响

以贝壳粉(SP)和硬脂酸表面改性的贝壳粉(SSP)为填料、聚乳酸(PLA)为基体,采用熔融共混法制备了PLA/SP和PLA/SSP复合材料。运用扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)和差示扫描量热分析(DSC)研究了SP、SSP对PLA力学性能、界面形貌、热稳定性和结晶性能的影响。结果表明:在实验条件下,随着填料用量的增加,PLA/SP和PLA/SSP复合材料的拉伸强度和弯曲强度下降,冲击强度则先升高后降低,分别在填料用量为10%和30%时达到最大值,较纯PLA分别提高了7.4%和114.81%。SP和SSP均可起到成核剂的作用,提高了PLA的结晶性能(其中SSP对PLA结晶性能的提高作用更为明显),但二者的添加会降低PLA的热稳定性。     

PBAT/PLA薄膜的制备及性能研究

将聚乳酸（PLA）和聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯（PBAT）共混制备成共混材料,探讨了不同PLA含量对材料性能的影响。结果表明,PBAT/PLA共混材料中,随着PLA含量的增加,拉伸强度先降低后升高,当PLA含量为90 %时,拉伸强度达到60.12 MPa,而其断裂伸长率从703 %降低至8 %,由韧性材料逐渐转变为脆性材料;PLA含量为30 %时,性能变化出现拐点;PLA含量为50 %时出现明显相分离,且PLA的加入可以加速PBAT材料的结晶,使结晶温度由38 ℃提高至82 ℃;PBAT/PLA共混材料在PLA含量低于70 %时,都可以实现较好的吹膜过程,且薄膜材料的拉伸强度为39.59 MPa,断裂伸长率不低于137 %。     

制备工艺对木质素基弹性体力学性能的影响

利用聚醚多元醇在硫酸存在下直接与木质素反应制备木质素基弹性体并研究了制备工艺对弹性体力学性能的影响。结果表明：通过提高聚醚多元醇和木质素质量比、聚醚多元醇中聚丙二醇（PPG）比例、浓硫酸用量、提高液化温度和延长固化时间可以有效提升弹性体的拉伸强度,但扯断伸长率会降低;适当加入增塑剂丙三醇可同时提高其拉伸强度和扯断伸长率,但加入过多会使力学性能降低。通过平衡弹性体的拉伸强度和扯断伸长率,较优的工艺条件为液固比（多元醇和木质素质量比）1.8∶1,多元醇中PEG和PPG质量比1∶1.2,催化剂用量2%,增塑剂用量10%,液化温度120℃,固化时间10 h,此时制得的木质素基弹性体的拉伸强度3.64 MPa,扯断伸长率173%。FT-IR分析表明将木质素、多元醇PEG和PPG以及浓硫酸直接混合而未高温液化情况下,并不会让它们之间的活性基团发生化学反应,而仅仅是物理性的混合;在高温液化时,体系开始发生酯化反应,并在高温固化阶段反应程度进一步提高,同时固化阶段还发生烷基化反应和缩合反应。     

木质素/PE复合薄膜的制备及性能研究

以木质素和LDPE为原料，添加偶联剂、增塑剂，经二次造粒后．用挤出机挤出吹塑，得到厚度在0．2～0．45mm的复合薄膜；研究了其力学性能和透光性。结果表明：复合薄膜中木质素质量分数可达40％，薄膜的拉伸强度可达19．6MPa，断裂伸长率达120％；PE在木质素／PE复合薄膜中形成了连续相，木质素分散于PE基体中；低用量木质素复合薄膜有一定透光性，木质素质量分数超过20％则不透光。