PLA/Lyocell纤维复合材料结构与性能研究

以聚乳酸(PLA)为基体,新型纤维素纤维Lyocell纤维为增强材料,通过熔融共混及注塑成型制备了PLA/Lyocell纤维可生物降解复合材料,并采用扫描电镜(SEM)、力学性能测试、差示扫描量热法(DSC)和维卡软化温度测试等手段,探讨了Lyocell纤维含量对复合材料结构和性能的影响。结果表明:随着Lyocell纤维含量的增加,PLA/Lyocell纤维复合材料的结晶度、弯曲模量和维卡软化温度均随之提高,而拉伸强度和冲击强度则呈现先上升后下降的趋势。其中当Lyocell纤维含量达到6%时,其在复合材料中的分布较为均匀,所对应复合材料的力学性能相对较好,其拉伸强度、缺口冲击强度和弯曲模量比纯PLA分别提高了15.3%、12.3%和13.0%。     

PLA/P34HB共混纤维的制备与性能

采用熔融纺丝法制备了聚乳酸（PLA）/聚（3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯）（P34HB）共混纤维,分析了P34HB含量对PLA/P34HB共混纤维热学性能、结晶性能和力学性能的影响,并研究了拉伸倍数对P34HB含量为30%(w)的共混纤维性能的影响。结果表明：当拉伸倍数为3倍时,随着P34HB含量的增加,PLA/P34HB共混纤维的结晶度逐渐降低,断裂强度和初始模量逐渐下降,而断裂伸长率逐渐增大;随着拉伸倍数的增大,P34HB含量为30%(w)的PLA/P34HB共混纤维的结晶度、断裂强度和初始模量逐渐提高,断裂伸长率逐渐降低,当拉伸8倍时,共混纤维的断裂强度达到425 MPa,断裂伸长率为15.5%,初始模量为7 005 MPa。     

聚碳酸亚丙酯增韧聚乳酸研究

利用双螺杆挤出机研究了聚碳酸亚丙酯(PPC)对聚乳酸(PLA)的增韧效果.结果表明:PPC树脂对PLA有明显的增韧作用,但增韧的同时会引起PLA拉伸强度和维卡软化温度的降低,随PPC用量增加,冲击强度持续提高,而拉伸强度和维卡软化温度持续降低;PLA/PPC共混体系中加入二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)后,可提高两者的相容性,从而起到增韧的作用,随MDI用量增加,PLA/PPC共混物的冲击强度和拉伸强度呈现先增加后减小的趋势.     

PLA/P(3HB-co-4HB)共混膜的制备及降解性能

采用溶剂挥发法制备了不同比例的聚乳酸(PLA)改性聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)]共混材料。通过对共混物拉伸性能以及其在土壤及模拟体液中的质量损失率、表面形貌的测定,研究了其降解行为,并同纯P(3HB-co-4HB)做了对比。结果表明:随着PLA含量的提高,共混膜的拉伸强度及拉伸模量均有提高,但提高幅度不大;共混膜的降解能力显著提高,在土壤中降解90 d质量损失率可达98.2%,模拟体液中降解失重小于土壤降解,为60.60%。     

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。     

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。     

异氰酸酯改性PPC/PLA的研究

利用双螺杆挤出机研究了异氰酸酯对聚碳酸亚丙酯/聚乳酸(PPC/PLA)共混物的扩链改性效果。结果表明:随着异氰酸酯用量的增加,PPC/PLA共混物熔体流动速率呈下降的趋势,但不同异氰酸酯的影响程度不同,三苯基甲烷四异氰酸酯(DTTI)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的扩链效率更高一些;随异氰酸酯用量增加,PPC/PLA共混物的悬臂梁冲击强度、拉伸强度、维卡软化温度均有明显增加,DTTI和硫代磷酸三苯基异氰酸酯(TTI)对PPC/PLA共混物的性能影响更明显。     

SMA-g-VC共聚物的合成与性能

通过在氯乙烯单体悬浮聚合过程中加入苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA),合成苯乙烯-马来酸酐接枝氯乙烯共聚物(SMA-g-VC),使其耐热性能、力学性能以及流变性能高于PVC/SMA共混体系,克服了共混体系冲击强度大幅下降的缺点,通过拉伸试验机、红外、旋转流变、维卡软化点等对其力学性能、结构特征、流变性、耐热性能与PVC/SMA共混体系对比分析,结果表明:SMA-g-VC共聚物在1 640 cm~(-1)以及3 236 cm~(-1)处出现新的红外吸收峰,拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度、维卡软化点均比共混体系高,且其加工流变性能更好、塑化时间更短。     

长链烷基封端PLA的合成及其增容PLA/HDPE共混体系的研究

用十八烷基缩水甘油醚(OGE)对聚乳酸(PLA)的端羧基进行封端反应制备了十八烷基封端聚乳酸(OCP),并将其作为增容剂,采用熔融共混的方法制备了PLA/高密度聚乙烯(HDPE)共混材料。研究了OCP用量对共混物的热性能、结晶行为、形态结构、耐热性及力学性能的影响。结果表明,OCP有利于提高共混物的结晶速率、可促进HDPE在PLA中的分散;当OCP质量分数为2.7%时,共混材料的维卡软化温度提高了13%,冲击强度提高了19%。     

耐热PVC/SMA制备与性能研究

将PVC/SMA共混物进行制样检测并分析其力学性能、塑化性能、流变性能。结果表明:SMA添加量为10%时,共混体系拉伸强度提高至53.16 MPa,当SMA添加量为20%时,共混体系拉伸强度下降至41.54 MPa;共混体系冲击强度随SMA添加量的增加而下降;共混体系维卡软化点随SMA添加量的增加而提高,当SMA添加量为20%时,共混体系维卡软化点为87.2℃;转矩流变测试表明,共混体系具有较好的加工性能;旋转流变仪测试表明,共混体系的储能模量与维卡软化点趋势相符,而复数黏度与转矩流变平衡扭矩的变化趋势一致,均随着SMA添加量的增加而减小,这都证明共混体系具有良好的塑化性能、加工性能以及耐热性。     

CaCO_3对SBS/PS共混体系的增强增韧研究

采用熔融共混法制备了丁苯热塑性弹性体(SBS)/聚苯乙烯(PS)共混材料,研究了CaCO3对SBS/PS共混物拉伸性能、弯曲性能、冲击性能和耐热性能的影响。结果表明:CaCO3用量的增加,对SBS/PS共混物拉伸强度的影响不大,而断裂应变有所提高;SBS/PS共混物弯曲模量、弯曲强度、定挠应力和弯曲破坏应力呈现先下降后上升的趋势,且均比未添加CaCO3时有较大幅度提升;SBS/PS共混物的冲击强度和维卡软化温度也随着CaCO3用量的增加而提高。     

SBS/PS/nano-MMT复合材料的性能研究

采用熔融共混法制备丁苯热塑性弹性体(SBS)/聚苯乙烯(PS)/纳米蒙脱土(nano-MMT)复合材料,研究nano-MMT对SBS/PS共混物的拉伸性能、弯曲性能、冲击强度、耐热性能和熔融流动速率的影响。结果表明:随着nano-MMT用量的增加,共混体系的拉伸强度和断裂应变增大,而弯曲模量、弯曲强度、定挠度应力和破坏应力减小,冲击强度和熔体流动速率先上升后下降,维卡软化温度增大。     

PLA/PBAT/沙柳三元木塑复合材料的制备及性能研究

为改善聚乳酸(PLA)基木塑复合材料中质硬、韧性差和耐热性差等缺点,以聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)作为改性树脂,制备PLA/PBAT/沙柳三元木塑复合材料。结果表明:PBAT加入量为树脂总量(PLA+PBAT)的50%时,木塑复合材料(WPC)的静曲强度、弹性模量和拉伸强度分别为30.86、3 042、13.47 MPa,冲击强度、维卡软化温度和热变形温度分别为4.74 kJ/m²、66.6℃和59.3℃。与未添加PBAT的样品相比,样品6的静曲强度、弹性模量和拉伸强度的保持率分别为60%、51%和54%,冲击强度提高80%,样品6的韧性得到明显改善;维卡软化温度和热变形温度升高5.9℃和2.5℃,样品6抵抗热变形能力得到增强。     

CPVC/ABS二元共混物性能的研究

研究了ABS树脂对CPVC/ABS共混物的力学性能和加工性能的影响.结果表明随着ABS含量的增加,CPVC/ABS二元共混物的拉伸强度、维卡软化点和熔体粘度下降,而CPVC/ABS共混物的冲击强度得到明显改善;当ABS含量为30%时,共混物的冲击强度为11.0 kJ/m2,维卡软化点为110 ℃,凝胶化时间为52 s,平衡扭矩为17.7 N·m.     

聚乳酸/聚己内酯共混材料的性能研究

采用熔融共混的方法制备了聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混材料,研究了PLA/PCL共混材料的动态力学性能、力学性能、热性能和微观形貌。结果表明,制备的PLA/PCL共混材料为部分相容体系;材料拉伸强度随PCL含量的增加先增加后降低,当PCL质量分数为30%时,材料的拉伸强度为55.9 MPa,比纯PLA提高了8%;冲击强度随PCL含量的增加而增大,当PCL质量分数为50%时,材料的冲击强度为14.7 kJ/m2,比纯PLA提高了2.5倍。     

聚乳酸/聚羟基脂肪酸酯共混物辐照交联

聚乳酸(PLA)/聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)]共混后,通过电子束辐照在0~100 kGy的剂量范围内使之交联,然后测试凝胶含量、材料回缩性能、力学性能,并进行差示扫描量热分析。结果显示,辐照交联PLA/P(3HB-co-4HB)后,材料具有形状记忆功能,其屈服强度提高,断裂伸长率降低;辐照交联提高了PLA/P(3HB-co-4HB)耐热性,降低了材料结晶性能。     

PP静音芯层料的制备与性能

以聚丙烯(PP)为基体树脂,BaSO_4为无机填料,铝酸酯为偶联剂,通过共混法制备了硫酸钡填充聚丙烯静音复合母料,研究了不同添加量(质量分数)的BaSO_4、铝酸酯对静音母料的密度、拉伸强度、冲击强度、熔体流动速率、维卡软化温度的影响,同时也对比了2种交联助剂、内外润滑剂对静音母料的影响效果。结果表明:当硫酸钡的添加量为70%~75%时,静音母料的密度达到了行业标准的要求,并且静音母料的拉伸强度、冲击强度、熔体流动速率、维卡软化温度都比纯树脂聚丙烯(PP)有所提高。偶联剂、交联助剂、内外润滑剂都有助于提高静音母料的综合性能。     

POE-g-MAH对HDPE/PA6共混物性能的影响

以乙烯-辛烯接枝马来酸酐(POE-g-MAH)作为相容剂,采用熔融挤出法制备高密度聚乙烯(HDPE)/尼龙6(PA6)共混物。考查了POE-g-MAH用量对共混物形态结构、力学性能、维卡软化点、流变性能的影响。结果表明,POE-g-MAH可提高HDPE/PA6共混物的界面相容性,随着POE-g-MAH用量的增加,共混物的拉伸强度先增加后降低,冲击强度增加,维卡软化点先增加后降低。     

等温冷结晶对PLA/PBAT共混物冲击韧性和耐热性能的影响

通过熔融共混法制备了聚乳酸/聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PLA/PBAT)共混物,并对其微观形貌、热性能、冲击性能和耐热性能进行了研究。结果表明,随着PLA/PBAT共混物中PBAT含量的增加,共混材料的无缺口冲击强度逐渐增大,其中当PBAT含量为30%时,共混材料的无缺口冲击强度达到最大值。再通过等温冷结晶提高PLA/PBAT材料的结晶度,以改善材料的耐热性能。结果表明,等温冷结晶样品的维卡软化温度(VST)明显高于急冷样品,且结晶度越高,VST值则越大;此外,90℃等温冷结晶20 min的样条无缺口冲击强度高于急冷样条,但当等温冷结晶温度提高至130℃时,样条的无缺口冲击强度下降,且低于急冷样条。因此,较低冷结晶温度有利于得到兼具良好耐热性能和冲击性能的PLA/PBAT材料。     

聚乳酸／PBAT共混物的制备及其性能研究

用熔融挤出法制备了聚乳酸饼苯二甲酸-己二酸-1，4-丁二醇三元共聚酯（PLA／PBAT）共混物，研究了聚乳酸／PBAT共混物的力学性能、热性能以及相容性。结果表明：共混物的冲击强度及断裂伸长率随着PRAT含量的增加而增大，在PBAT含量为30％时，断裂伸长率最大，达到9％，PBAT的加入降低了共混物的拉伸、弯曲性能，但在添加量较少的情况下（如5％和10％），拉伸、弯曲性能下降不大。退火处理极大的提高了材料的维卡软化温度。当PBAT含量较高时，共混物的断面可以明显的观察到不相容的两相结构。