PLA/ABS复合材料的制备与性能研究

选取丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)接枝马来酸酐(ABS-g-MAH)、聚苯乙烯接枝马来酸酐(PS-g-MAH)和苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(SAG)等界面相容剂,改进聚乳酸(PLA)/ABS复合材料的界面相容性。结果表明：SAG能够有效改善复合材料的界面相容性,提高复合材料的力学性能、热稳定性和耐热性,同时使PLA/ABS的储能模量(G’)、损耗模量(G’’)和复数黏度(η^*)增大。SAG添加量为3%时,复合材料的拉伸强度和无缺口冲击强度分别为57.3 MPa和35.4 kJ/m²,相比未添加界面相容剂分别提高87%和116%。     

PLA/PTW共混物的制备及性能研究

聚乳酸(PLA)/乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(PTW)以不同比例通过双螺杆挤出机反应性挤出制备。对PLA/PTW共混物的力学性能、热性能、流变性能和动态力学性能进行了研究。力学结果表明,添加5%的PTW时,共混物的冲击强度为纯PLA的4倍左右,明显改善了PLA的柔韧性。热性能测试结果表明PTW的加入抑制了PLA的结晶能力,提高了PLA/PTW共混物的热稳定性。动态力学测试表明PLA与PTW之间有一定的相容性。     

PLA/POE-g-GMA共混物的制备及性能研究

采用熔融反应法制备乙烯-辛烯共聚物（POE）接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）（POE-g-GMA）,实现POE反应的官能化,通过反应共混的方法制备聚乳酸（PLA）/POE共混物,考察了POE和POE-g-GMA对PLA的力学性能和热性能及微观形态的影响。结果表明：POE-g-GMA要有适当的接枝率,增韧效果才显著,用0.6%～0.8%接枝率的POE-g-GMA增韧PLA,当POE-g-GMA质量分数达到20%时,共混物的缺口冲击强度提高到基体PLA的6倍左右;同时材料的热性能基本不受影响。POE与PLA间相容性不好,接枝后与PLA间相容性得到改善。     

PLA/CNTs复合材料研究进展

介绍了近年来国内外用碳纳米(管CNTs)改性聚乳(酸PLA)的研究进展,重点介绍了PLA/CNTs复合材料的制备方法以,及CNTs对PLA复合材料的力学性能导、电性热、稳定性结、晶性能和生物相容性等的影响。     

EBA-GMA含量对PLA/OBC合金结构和性能的影响

以乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(EBA-GMA)作为相容剂,通过熔融共混法制备了聚乳酸/乙烯-辛烯嵌段共聚物(PLA/OBC)合金材料。采用摆锤冲击仪、红外光谱仪、扫描电镜和旋转流变仪等设备考察了EBA-GMA含量对PLA/OBC合金结构和性能的影响。结果表明,EBA-GMA能在PLA和OBC之间起到反应性增容作用。当EBA-GMA含量为4 phr时,合金的力学性能得到明显改善,此时缺口冲击强度变化最快;与此同时,分散相OBC颗粒平均粒径降低至最小值1.36μm;另外,合金的储能模量得到提高,熔体弹性实现增强。     

PLA/CNTs微发泡复合材料的制备

用熔融共混法制备不同含量的聚乳酸(PLA)/碳纳米管(CNTs)复合材料,以超临界二氧化碳作为物理发泡剂,通过快速卸压过程制备PLA/CNTs微发泡复合材料,并对其热性能、形貌结构和电性能进行表征和分析。热分析结果表明,在150℃时,随着发泡压力的增加,由于退火和塑化效应的共同作用,与未发泡复合材料的相比,微发泡复合材料的熔点先上升后下降。通过调控二氧化碳的压力及温度,制得具有不同微孔结构的PLA/CNTs发泡复合材料,利用扫描电子显微镜分析上述因素对微发泡复合材料泡孔结构的影响。当CNTs质量分数为3%时,PLA/CNTs复合材料在150℃,16 MPa条件下发泡制得的材料泡孔形貌较好。在150℃下,随着压力的升高,PLA/CNTs微发泡复合材料的电导率减小,在20 MPa下的电导率为3.6×10-2 S/m,与在14 MPa下的8.93 S/m相比降低约3个数量级。在16 MPa下,随着温度的升高,PLA/CNTs微发泡复合材料的电导率减小,在160℃下的电导率为2.9×10-2 S/m,与在145℃下的9.15 S/m相比降低约3个数量级。     

E-MA-GMA对PLA/LLDPE共混体系的增容性研究

采用SEM、材料力学性能、旋转流变等实验方法考察了乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)对聚乳酸/线性低密度聚乙烯(PLA/LLDPE)共混体系的微观形态、力学性能以及动态流变性能的影响。结果表明:E-MA-GMA的加入能显著提高PLA/LLDPE的相容性,分散相在PLA基体中有更加细微和均匀的分散,并呈现部分韧性断裂特征,材料冲击韧性显著提高,共混体系的动态损耗模量增大。     

PLA/CNTs复合材料的3D打印制备及其电磁屏蔽性能研究

通过3D打印成型方式,制备多孔且具有较高内表面积的聚乳酸(PLA)基体,再通过浸渍工艺使碳纳米管(CNTs)附着在基体孔壁,成功制备了具有电磁屏蔽功能的PLA/CNTs复合材料。对复合材料进行了力学性能、电磁屏蔽性能、扫描电子显微镜(SEM)测试。结果表明:当CNTs含量为2%时,PLA/CNTs复合材料的电磁屏蔽性能高达40 dB。PLA/CNTs复合材料的力学性能也明显提高,突出了PLA/CNTs复合材料的优异性能,拓展了PLA/CNTs复合材料的应用领域。     

PLA/E-MA-GMA反应性共混研究

在聚乳酸(PLA)中加入乙烯-丙烯酸甲酯(EMA)和乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸甘油酯(E-MA-GMA)共聚物,制备了PLA/EMA和PLA/E-MA-GMA共混物.考察了共混体系中E-MA-GMA与PLA基体间的相互作用.结果表明,E-MA-GMA分散相与PLA基体间的界面模糊,相互作用强,共聚物E-MA-GMA的环氧基团与PLA的端羧基或端羟基进行化学反应,PLA与E-MA-GMA形成了反应性共混体系.     

ABS/PLA合金的制备及力学性能研究

研究了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物/聚乳酸(ABS/PLA)合金的不同配比对其性能的影响,并从其中找出最优配比,然后再对最优配比的合金材料进行性能优化,从而提高其力学性能,达到在既保持生物、环保、低碳的同时,还能减少原有性能损失甚至提高原有性能的目的。研究结果表明:当ABS/PLA为9:1时,合金的综合性能最佳;加入复合增韧剂后,合金材料的力学性能明显提高,其缺口冲击强度从5 k J/m2提高到16 k J/m2。     

HDPE/CNTs复合材料的制备及性能研究

以高密度聚乙烯(HDPE)为基体、碳纳米管(CNTs)为导热填料,通过熔融共混法和溶液共混法制备了HDPE/CNTs导热复合材料;研究了CNTs添加量和尺寸对复合材料力学性能、热导率、维卡软化温度和熔体流动速率的影响,并对比了两种制备方法对复合材料力学性能和热导率的影响。结果表明:随着CNTs用量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和热导率均明显提高;直径大的CNTs更有利于复合材料性能的提升;加入10%的CNTs后,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和热导率分别提高了33.43%、36.31%和52.59%(测试温度60℃);采用熔融共混法制备的复合材料的性能提高更明显。     

PEEK/GF/CNTs复合材料的制备及性能研究

采用模压法制备了PEEK/GF/CNTs复合材料,研究了复合材料的力学、电性能、导热、耐摩擦等性能。结果表明:当CNTs含量为8%时,PEEK/GF/CNTs复合材料的拉伸强度最大为80.63 MPa;其导热系数随着CNTs含量的增加而增加,当CNTs含量为10%时,导热系数最大,为0.354 8 W/(m·K);体积电阻率随着CNTs含量的增加而逐渐减小;当CNTs含量为8%时,PEEK/GF/CNTs复合材料摩擦系数最佳值为0.113;CNTs能有效阻止PEEK基体从PEEK/GF/CNTs复合材料表面翘起、剥落;CNTs的加入降低了PEEK的结晶性能。     

聚乳酸/改性长石复合材料的制备及性能研究

以硅烷偶联剂KH570为改性剂对长石粉体进行了湿法表面改性,通过熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/改性长石复合材料,并对其性能及微观结构进行了测试和表征。界面接触角测试表明,改性后长石粒子的界面接触角明显增大,表面具有亲油性,这与FTIR分析结果相吻合。力学性能测试表明,与PLA基体相比,当改性长石用量为0.5%时,PLA/改性长石复合材料的拉伸断裂强度提高了17.82%,冲击强度提高了23.25%。TGA分析结果显示,PLA/改性长石复合材料的热分解温度比PLA基体提高了12.33℃,表明改性长石的加入提高了复合材料的热稳定性。XRD分析结果表明,改性长石的加入起到了部分异相成核剂的作用,从而使结晶成核速度加快。DSC分析结果表明,改性长石可以消除PLA复合材料的冷结晶,有助于提高PLA复合材料的结晶度,这与XRD分析相吻合。另外降解实验表明,改性长石的加入加快了PLA复合材料的降解。     

尼龙/碳纳米管复合材料的制备和性能

碳纳米管是一种一材多能和一材多用的功能材料和结构材料,尼龙/碳纳米管复合材料具有优异的导电性、超强的力学性能和良好的导热性,可望用于汽车、飞行器制造、电子机械等领域。对尼龙/碳纳米管复合材料的制备方法、主要性能和应用进行综述。     

聚乳酸/木粉复合材料的制备及其性能研究

采用溶液共混法,以木粉为改性剂制备了聚乳酸基生物降解复合材料。研究了木粉用量对复合材料的玻璃化转变温度、力学性能、韧性及形态的影响,并考察了木粉的表面改性处理对复合材料韧性的影响。结果表明,木粉的添加可明显提高聚乳酸的韧性。SEM分析结果表明,木粉与聚乳酸之间的界面结合是复合材料的主要增韧机理。     

PLA/蔗渣复合材料的制备及其性能的研究

以蒸汽爆破后的甘蔗渣纤维(BF)和聚乳酸(PLA)为原料,采用模压的方法制备了PLA/BF复合材料,研究了温度以及蒸汽爆破预处理对复合材料力学性能的影响,并通过红外光谱和电子扫描电镜分析了其作用机理。结果表明,随着温度的升高,纤维的分散性变好,BF与PLA得界面黏结性能变好,复合材料的力学性能提高,温度为230℃时复合材料的力学性能最佳;而蒸汽爆破预处理可提高纤维素的含量,增大纤维的比表面积,使复合材料的力学性能得到改善。     

纳米纤维素/聚乳酸复合材料的制备与研究

利用纳米纤维素(CNFs)对聚乳酸(PLA)进行增强改性,通过浸渍法制备CNFs/PLA复合材料。测试了CNFs/PLA复合材料的红外谱图、力学性能、热膨胀系数和透光率,并用扫描电镜(SEM)分析了复合材料的拉伸断面。实验结果表明,CNFs的加入,使复合材料的力学性能和热稳定性得到显著提高,CNFs与PLA是通过物理作用结合在一起的,CNFs的加入使得PLA对紫外线的阻挡效果增强。从SEM图分析可知,CNFs与PLA结合得很好。比较木粉和棉花两种原料制备的CNFs对复合材料性能的影响可知,木粉制备的CNFs对提高PLA的性能更好。