退火对聚乳酸/淀粉复合材料性能的影响

以改性木质素(MZS)作为成核剂,通过双螺杆挤出机制备了聚乳酸(PLA)/乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)/淀粉/MZS复合材料。采用差示扫描量热仪(DSC),偏光显微镜(POM),热变形、维卡软化点温度测定仪分析了成核剂和退火处理对PLA/EVA/淀粉复合材料结晶性能及耐热性能的影响。结果表明,MZS是PLA/EVA/淀粉复合体系的一种有效成核剂,在添加1.5%MZS后,复合材料的结晶速率加快、结晶度变大;在未添加成核剂时,PLA/EVA/淀粉复合材料的结晶度为3%,在添加1.5%MZS后,复合材料的结晶度达到47.9%;退火处理可以改善复合材料的耐热性;在105℃退火5 min时,PLA/EVA/淀粉复合体系的维卡软化点和热变形温度分别达到60.4、55.0℃;PLA/EVA/淀粉/MZS复合体系的维卡软化点和热变形温度分别达到80.8、82.8℃。     

退火对聚乳酸结晶及耐热性能的影响

以活化海泡石(ADI-S)为成核剂,通过熔融混合的方法制备了聚乳酸(PLA)/ADI-S复合材料。采用差示扫描量热仪、广角X射线衍射仪、偏光显微镜和热变形、维卡软化点温度测定仪分析了退火条件对PLA结晶性能及耐热性能的影响。结果表明,添加成核剂后,短时间内的退火可大幅提高PLA的结晶度和耐热性能;PLA/ADI-S在90 ℃退火10 min时,其结晶度为53.3 %,维卡软化点为83.3 ℃。     

有机膨润土和退火对PLA结晶及耐热性能的影响

以有机膨润土(OBT)作为聚乳酸(PLA)的成核剂,采用熔融共混法制备了PLA/OBT共混物,通过偏光显微镜(POM)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)和维卡软化温度测定仪分析了在不同退火条件下,成核剂OBT对PLA结晶及耐热性能的影响。研究表明:加入成核剂OBT后,短时间的退火能够有效提高PLA的结晶度和耐热性能。当OBT的含量为0.5%时,PLA/OBT共混物在100℃下退火10 min后,其结晶度为46.3%,热变形温度(HDT)为97.8℃。     

成核剂与增容剂调控聚乳酸/聚丙烯复合材料的结晶与力学性能研究

通过熔融共混法制备聚丙烯/聚乳酸(PP/PLA)复合材料,研究成核剂癸二酸二苯基二酰肼(TMC-300)和增容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)对PP/PLA复合材料的结晶行为、热学性能、力学性能的影响。结果表明,TMC-300能够显著提高PP/PLA共混物的结晶速率和结晶度,降低球晶尺寸,并改善复合材料的力学性能。当TMC-300添加量为0.5%时,共混物的熔点从163.9℃提高到168.6℃,结晶度达到44.2%,比纯PP/PLA提高25.6%,拉伸强度和冲击强度分别增加了13.33%,49.86%。当增容剂与成核剂并用时,增容剂可改善PLA链段运动能力,并提供更多的成核位点,进一步促进PLA的结晶性能,且结晶的分布由海岛式结构变为双连续相结构,复合材料的拉伸强度比纯PP/PLA提升了19.25%。     

癸二酸二苯甲酰肼对PLA等温结晶行为及拉伸性影响

采用熔融共混法制备聚乳酸/癸二酸二苯甲酰肼(PLA/SBH)共混物。通过差示扫描量热(DSC)分析研究成核剂SBH添加量以及等温温度对PLA熔体等温结晶行为的影响。由结晶动力学分析可知,随着SBH添加量增大,PLA半结晶时间大幅缩短,结晶速率显著加快。加入SBH后,Avrami指数在2.51~3.14之间,PLA熔体结晶以异相成核为主,晶体生长为三维生长。对于PLA急冷模压样条,结晶度仅为2.9%。而加入1.0份SBH后,PLA熔体在134℃下经过3 min等温结晶处理后,所得PLA/SBH(100/1.0)模压样条结晶度达到42.0%。相对于急冷PLA样条,经过热处理的PLA/SBH(100/1.0)样条的维卡软化点由64.3℃大幅提升至160.6℃,而拉伸强度也有所增大。     

BU成核剂对聚乳酸结晶行为的影响研究

研究了有机成核剂(TP)、蒙脱土(MMT)以及TP/MMT复合体系对聚乳酸(PLA)的成核作用。采用差示扫描量热法(DSC)、偏光显微镜(POM)、X射线衍射(XRD)对PLA结晶行为进行表征分析。结果表明,在实验范围内,TP及MMT分别加入PLA基体中时,能有效地提高PLA的结晶度,结晶度较纯PLA提高了约9%;TP/MMT复合体系对PLA结晶行为的影响更显著,结晶度比纯PLA提高了13%左右,缩短结晶时间。TP、MMT及TP/MMT均不会改变PLA的晶型,但起到异相成核作用,促进PLA的结晶。     

多元环氧扩链剂对聚乳酸等温结晶行为及力学性能的影响

采用多元环氧扩链剂(ADR)对聚乳酸(PLA)进行熔融扩链改性,得到PLA/ADR共混物。采用差示扫描量热仪(DSC)对共混物的熔体等温结晶行为进行表征和分析。结果表明:在110~120℃温度范围内,ADR的加入提高了PLA熔体的结晶速率;随着ADR用量的增加,PLA等温结晶速率明显提高,半结晶时间缩短。结合熔体流动速率和偏光显微镜分析,从分子运动能力和熔体黏度的角度解释了ADR对PLA等温结晶行为的影响机理。此外,研究了结晶度变化对PLA/ADR共混物拉伸性能和维卡软化温度(VST)的影响。当PLA/ADR(100/1.0)共混物的结晶度由1.7%提高到32.2%时,其拉伸强度由55.6 MPa提高到63.2 MPa,VST由61.9℃提高到156.9℃。结晶度的增大有利于PLA/ADR共混物力学性能和耐热性能的进一步提高。     

β成核剂含量对PP力学性能和结晶行为影响

摘要:研究了β成核剂含量对聚丙烯(PP)结构和性能的影响,用偏光显微镜和广角X射线衍射法(WAXD)对PP结晶形态和结晶行为进行了研究.结果表明,当β成核剂的含量在0.05份时,冲击强度达到最大值,而拉伸强度、弯曲强度、模量、维卡软化温度等达到最小值;当β成核剂含量为0.05份以下时,随着β成核剂含量增加,PP中β晶结晶度大幅度上升,同时α晶结晶度大幅度下降;增加β成核剂用量至大于0.10份时,β晶结晶度略为下降,而α晶结晶度上升,但总结晶度随着β成核剂含量增加呈现上升趋势.用差示扫描量热法(DSC)对纯PP和β成核剂-PP进行比较,发现β成核剂对PP的结晶有影响.     

SWCNT与PVB协同增强聚乳酸的力学、导电及热性能研究

以聚乳酸(PLA)为基体,单壁碳纳米管(SWCNT)为增强材料,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为界面相容剂,通过双螺杆挤出机熔融共混制备一系列SWCNT与PVB协同改性PLA复合材料。采用万能试验机、扫描电子显微镜(SEM)、偏光显微镜(POM)、电阻测试仪、维卡软化点测定仪以及红外热像仪对复合材料的力学性能、分散形态、导电性能、耐热变形温度和导热性能进行测试。结果表明,当10%PVB与0.5%SWCNT添加到PLA基体中,SWCNT/PVB/PLA复合材料的拉伸强度较纯PLA的提高了20.7%,断裂伸长率增加了121.8%,且冲击强度增加了262.6%;同时,SWCNT/PVB/PLA复合材料的电导率较纯PLA的提高了6个数量级,较SWCNT/PLA复合材料的增加了5个数量级。SWCNT与PVB的加入,可以有效提高PLA共混物的耐热变形温度和导热性能,当SWCNT质量分数为1.5%时,SWCNT/PVB/PLA复合材料的维卡软化温度达到88.6℃,较纯PLA提高了17.8℃左右。     

磷酸双酚酯盐成核剂的合成及在PP中的应用

通过新技术路线合成磷酸双酚酯盐成核剂,并将其应用于聚丙烯(PP)。结果表明,新方法合成的磷酸双酚酯盐成核剂的产率明显提高,达到98%。通过亚磷酸双酚酯和羧酸盐复配助剂就地形成的芳基磷酸脂盐具有明显的成核效应,促使PP的结晶温度由111.0℃提高到126.3℃。成核剂的加入使复合材料拉伸和弯曲强度得到不同程度提高,其中拉伸强度提高了9%,弯曲强度提高了20%,但冲击强度下降了20%左右,维卡软化点比纯PP的提高8.5℃。     

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。     

聚乳酸/聚乙烯复合材料的制备与性能

通过熔融共混的方法制备了不同PE含量的PLA/PE复合材料，研究了PE含量对复合材料的力学性能、熔融与结晶行为、耐热性能、动态流变性能与微观结构的影响。结果表明，随着PE含量的增加，复合材料的拉伸强度、拉伸模量降低，复合材料的断裂伸长率、冲击强度得到提升，当PE含量为90%时，复合材料的断裂伸长率达到614.9%,与PLA相比，提高了92倍，试样无法冲断，材料的抗冲击韧性得到显著提高，PE使PLA结晶性能和结晶度提高，维卡软化点温度提升，当PE含量为90%时，复合材料的维卡软化点温度为85.3℃,与PLA相比，提高了44.3%,复合材料的耐热性和热稳定性显著提升，复合材料的复数黏度明显增大，PE的加入影响了PLA大分子链的松弛过程。     

稀土成核剂对聚乳酸非等温行为的影响

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了3种稀土成核剂[WBG-Ⅱ、WBG-Ⅱ(a)与WBG-Ⅱ(b)]对聚乳酸(PLA)的影响。非等温结晶动力学分析表明:添加成核剂后在相同的降温速率下结晶发生的温度区间比纯PLA高11～15℃,其中WBG-Ⅱ(b)在10℃/min的降温速率下可以将PLA的结晶温度由109.2℃提高到124.1℃,结晶诱导时间tinc由8.43 min减少到6.55 min,说明可以作为1种有效的PLA成核剂。     

锡类聚丙烯成核剂的制备及表征

采用结晶四氯化锡（SnCl4·5H2O）分别与苯甲酸和对叔丁基苯甲酸按一定的计量比合成了锡类聚丙烯(PP)成核剂SnB4和SnD4。通过X射线衍射分析和偏光显微镜对其改性PP的微观结构进行了表征,用差示扫描量热仪研究了其结晶行为,并测试了其维卡软化点和力学性能。结果表明,SnB4和SnD4均为α晶型成核剂,均能提高PP的结晶度和结晶温度,使PP的结晶度分别提高了4.7 %和9.5 %,结晶温度分别提高了6 ℃和15.9 ℃,结晶速率也有所提高,力学性能得到不同程度的改善。     

纳米二硫化钼对聚乳酸等温结晶行为的影响

采用熔融共混法制备聚乳酸/二硫化钼(PLA/MoS_2)纳米复合材料。通过差示扫描量热法(DSC)研究纳米MoS_2含量对PLA等温结晶行为的影响,采用Avrami方程分析纳米复合材料的等温结晶动力学,并采用X射线衍射(XRD)测试材料的结晶结构。由等温结晶动力学计算结果可知,加入MoS_2纳米粒子后,PLA基体的结晶速率显著提高。例如,当结晶温度(Tc)为110℃,MoS_2含量由0增至2.0%时,试样的结晶半时间(t1/2)可由纯PLA的8.5 min大幅降低至3.2 min。而当Tc为120℃,MoS_2含量由0增至2.0%时,试样的t1/2由纯PLA的11.4 min降低至3.8 min。同时,随着MoS_2含量的增大,PLA基体的最大结晶度也有一定程度增大,说明MoS_2起到异相成核剂作用。PLA/MoS_2试样的Avrami指数在2.6~3.1之间,可知在MoS_2存在下,PLA晶体主要为异相成核和三维生长。     

聚乳酸/聚乙醇酸共混合金界面改性研究

用熔融共混挤出法制备了不同配比的聚乳酸(PLA)/聚乙醇酸(PGA)共混合金,并分别加入环氧型扩链剂ADR 4370F进行对比分析,通过拉伸性能测试、弯曲性能测试、缺口冲击强度测试、扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热(DSC)仪研究了共混合金力学性能、相容性和结晶性能。结果表明:与纯PLA和纯PGA相比,PLA/PGA共混合金的相容性差,导致力学性能降低,纯PLA、纯PGA和70%PLA/30%PGA合金的拉伸强度、弯曲强度、断裂伸长率和缺口冲击强度分别为58.6 MPa,123.5 MPa,8.52%,9.0 J/m;91.9 MPa,157.6 MPa,7.9%,5.2 J/m;41.2 MPa,91.2 MPa,3.8%,2.0 J/m。PLA和PGA可以互相加快结晶速度,加入环氧型扩链剂可以改善合金的相容性,上述四个力学性能可相应提高到49.2 MPa,96.0 MPa,4.5%,4.3 J/m,而且降低了PLA和PGA的结晶度。另外,向PLA中加入1%PGA时,PGA可以充当PLA的成核剂,使PLA的冷结晶温度降低10℃左右,结晶度提高1.3%。     

PA6/长玻纤/氯化钙复合材料结构与性能研究

采用熔融挤出工艺制备了尼龙(PA)6/长玻璃纤维(LGF)/氯化钙复合材料;研究了LGF含量对复合材料力学性能、维卡软化点、结晶性能的影响.结果表明,LGF的加入可以提高PA6的结晶速率和结晶度;当LGF质量分数为30％时结晶度最大,达到33.1％.随着LGF含量的增加,复合材料的力学性能及维卡软化点温度均大幅提高,当...     

不同类型成核剂对聚丙烯性能的影响

研究了新型分子结构成核剂NX8000、有机磷酸盐成核剂NA-11以及无机纳米粉体二氧化硅对聚丙烯(PP)力学性能、透明性、结晶行为和耐热性能的影响。结果表明:3种成核剂能明显改善PP的拉伸强度,而对其冲击强度没有明显的影响;成核剂NA-11对PP增刚效果显著,NX8000的增透效果显著;3种成核剂都能提高PP的结晶度、结晶温度、熔融峰温度和维卡软化点。     

聚丙烯复合材料的非等温结晶动力学

采用差示扫描量热仪研究了β成核剂和水滑石(LDH)/β成核剂复配的成核剂对聚丙烯(PP)非等温结晶动力学及熔融行为的影响。结果表明:加入成核剂后,PP中晶体分布不均匀且分散度增大。莫志深方法采用F(θ)表征聚合物在单位时间内达到某一结晶度时所需的冷却(或加热)速率,结晶度达到40%时,纯PP的F(θ)为3.82,加入β成核剂的PP的F(θ)为3.30,加入LDH/β成核剂的PP的F(θ)为2.49。与纯β成核剂相比,LDH/β成核剂能更好地提高PP的结晶温度、结晶速率,增强PP的β晶熔融峰,减弱β晶和α晶共存熔融峰和α晶熔融峰。     

N-甘氨酸基马来酰胺酸接枝改性聚丙烯探究

利用马来酸酐和甘氨酸在一定条件下合成了N-甘氨酸基马来酰胺酸（GMA）,并将其熔融接枝到聚丙烯（PP）上。采用X射线衍射（XRD）、差示扫描量热（DSC）和偏光电子显微镜（PLM）等测试手段对聚丙烯的晶体形态及结晶行为进行了考察,并测试了聚丙烯的力学性能和维卡软化点。结果表明：与在纯PP中加入0.15%引发剂DCP、1%助剂苯乙烯和0.3%抗氧剂制的PP/O、PP-g-MAH相比,PP-g-GMA的晶粒较细,结晶温度和结晶度有了提高;力学性能也明显提高;维卡软化点分别提高了18.1℃和15℃。