成核剂TMC-210对聚乳酸结晶及性能的影响

针对聚乳酸结晶速率慢和冲击强度低的问题,考察了熔融共混添加成核剂TMC-210对PLLA结晶、熔融行为和力学性能的影响。研究发现,纯L-聚乳酸(PLLA)在10℃/min降温过程中不结晶,当TMC-210质量分数为0.2%时,PLLA就能显著结晶,并且随着TMC-210含量的增加,结晶峰移向高温。从等温结晶结果看,TMC-210的添加使得PLLA结晶时间缩短,结晶速率加快。另外,PLLA的成核密度增加且球晶尺寸减小,同时,TMC-210质量分数为0.2%时,PLLA的冲击强度提高了3.3倍。因此,添加TMC-210是一种能够促进PLLA结晶和增韧的有效成核剂。     

聚乳酸/右旋聚乳酸共混物的耐热性能及结晶性能EI北大核心CSCD

以高光学纯度右旋乳酸(D-LA)为单体合成了不同相对分子质量的右旋聚乳酸(PDLA),采用熔融共混法制备了工业级聚乳酸(PLA)/PDLA共混物。采用热变形温度测试、X射线衍射(XRD)和差示扫描量热(DSC)分别研究了PDLA含量和相对分子质量对PLA/PDLA共混物维卡软化温度(VST)、晶体类型和结晶及熔融行为的影响。结果表明,随着PDLA的加入,PLA的VST从64.6℃上升到最高152.3℃,且PDLA相对分子质量越小,PLA/PDLA共混物VST越高;XRD和DSC的结果均表明工业PLA与PDLA在熔融共混可形成立构复合晶体(SC),且极速冷却的共混物中不含PLA同质晶体(HC),说明PLA/PDLA共混物VST上升主要是由于SC晶体含量上升所导致;DSC研究发现,加入10%PDLA时,PLA/PDLA共混物的结晶温度(Tc)从95.9℃提高到133.4℃,表明了SC晶体是PLA的有效成核剂。     

聚乳酸/右旋聚乳酸共混物的耐热性能及结晶性能

以高光学纯度右旋乳酸(D-LA)为单体合成了不同相对分子质量的右旋聚乳酸(PDLA),采用熔融共混法制备了工业级聚乳酸(PLA)/PDLA共混物。采用热变形温度测试、X射线衍射(XRD)和差示扫描量热(DSC)分别研究了PDLA含量和相对分子质量对PLA/PDLA共混物维卡软化温度(VST)、晶体类型和结晶及熔融行为的影响。结果表明,随着PDLA的加入,PLA的VST从64.6℃上升到最高152.3℃,且PDLA相对分子质量越小,PLA/PDLA共混物VST越高;XRD和DSC的结果均表明工业PLA与PDLA在熔融共混可形成立构复合晶体(SC),且极速冷却的共混物中不含PLA同质晶体(HC),说明PLA/PDLA共混物VST上升主要是由于SC晶体含量上升所导致;DSC研究发现,加入10%PDLA时,PLA/PDLA共混物的结晶温度(Tc)从95.9℃提高到133.4℃,表明了SC晶体是PLA的有效成核剂。     

聚乳酸/癸二酸二苯基二酰肼的制备及其性能

为改善聚乳酸（PLA）的结晶性能,以癸二酸二苯基二酰肼（TMC）为成核剂,采用熔融共混法制备PLA/TMC共混物,研究成核剂TMC的含量对聚乳酸结晶性能、热性能及力学性能的影响。结果表明,成核剂TMC对PLA有良好的异相成核作用,纯PLA在以10℃/min的速率降温过程中没有结晶峰,而添加成核剂TMC后,PLA有明显的结晶峰,并且随着TMC含量的增加,PLA的冷结晶温度从117.03℃降低至110.60℃。成核剂的加入使得PLA球晶密度增加且尺寸减小。当添加TMC的质量分数为0.8%时,PLA的断裂伸长率提高了26.4%。     

TMC-300对PLLA/PPC合金性能的影响

为了改善聚L-乳酸(PLLA)/聚碳酸亚丙酯(PPC)合金的结晶等性能,利用熔融共混法在合金中添加PLLA专用酰肼类成核剂TMC-300。采用差示扫描量热仪(DSC)、广角X射线衍射仪(WAXD)、小角X射线散射仪(SAXS)、偏光显微镜(POM)、扫描电子显微镜(SEM)及力学分析方法考察了PLLA专用酰肼类成核剂TMC-300对PLLA/PPC合金的结晶及力学性能的影响。结果显示,添加质量分数为0.5%的TMC-300对PLLA/PPC合金之间的相容性影响甚微,但可提高PLLA/PPC合金的结晶度,使合金中PLLA的长周期减小,且添加TMC-300的合金中PLLA晶核数目增多,球晶尺寸减小。此外,添加0.5%的TMC-300可提高PLLA/PPC合金整体的断裂伸长率。在质量比为80/20的PLLA/PPC合金中加入0.5%的TMC-300后,该三元共混材料的冲击韧性达到最佳。     

成核剂TMC-300对聚乳酸耐热性能的影响

用熔融共混法制备了成核剂癸二酸二苯甲酰肼(TMC-300)质量分数分别为0、0.1%、0.2%、0.3%、0.5%的PLLA2003D/TMC-300复合材料。采用偏光显微镜、差示扫描量热分析、热变形温度、扫描电子显微镜及力学测试等方法研究了PLLA复合材料的结晶性能、热性能和力学性能。结果表明,TMC-300的异相成核作用显著,复合材料的结晶度随着TMC-300含量的增加而大幅度增大。当加入质量分数0.5%的TMC-300时,PLLA 2003D的结晶度由6.00%提高到41.27%。含0.5%TMC-300的PLLA 2003D/TMC-300复合材料在110℃~120℃热处理5 min,HDT值可达到115.8℃,TMC-300成核剂的加入提高了聚乳酸的耐热性和热稳定性。另外TMC-300成核剂可明显提高PLLA的力学性能,PLLA的拉伸强度和冲击强度都随着成核剂的加入明显提高。当加入0.5%的TMC-300时,PLLA的冲击强度提高49.78%。     

有机苯磷酸钙对聚L-乳酸结晶性能和熔融行为的影响

为拓宽聚乳酸结晶成核剂范畴,以苯磷酸和氯化钙为原料采用溶液法制备得到层间距为1.544 nm的有机苯磷酸钙(CP),再将其添加到聚L-乳酸(PLLA)基体进行非等温结晶性能和熔融行为研究。非等温结晶性能测试显示CP对PLLA具有异相成核作用,能显著提高其结晶性能;0.7%CP对PLLA的结晶成核效应最佳,在1℃/min的降温速率下,可使PLLA的结晶起始温度从105.88℃增加到115.47℃,结晶焓从1.379 J/g提高到33.90 J/g。熔融行为测试表明PLLA/CP材料的熔融双峰遵循熔融―再结晶机理。     

成核剂对PLLA/PDLA共混纤维结构和性能的影响

将取代芳基磷酸酯盐类化合物(TMP-5)、多酰胺类化合物(TMC-328)、水滑石(HT)等不同类型的成核剂添加到聚L-乳酸(PLLA)与聚D-乳酸(PDLA)中共混熔融纺丝,初步研究了成核剂对纤维结构和性能的影响。结果表明,PDLA与PLLA共混熔融纺丝可以形成立构复合型PLA(sc-PLA)晶体,成核剂的加入,更加促进了聚乳酸纤维中sc-PLA晶体的形成;而且,成核剂TMP-5的加入,既可以改善纤维的耐热性能,又有助于纤维断裂强度和拉伸模量的增大,提高了纤维的力学性能。     

聚左旋乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混物的结构与性能

通过熔融共混制备出一系列不同组成比的聚左旋乳酸(PLLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/醋酸锌(Zn(OAc)2)样品,通过扫描电子显微镜、动态力学性能分析仪、差示扫描量热仪及力学性能测试等,研究了不同PBS及Zn(OAc)2含量对PLLA/PBS共混物的形态结构、结晶性能和力学性能的影响。结果表明,PLLA和PBS属于非相容体系,Zn(OAc)2的加入能降低PBS相区的尺寸,提高PLLA/PBS体系的相容性,且质量分数为0.05%时增容效果最佳;PBS的加入可有效提高PLLA的结晶速率和结晶度;随着PBS含量的增加,共混物的断裂伸长率和冲击韧性与纯PLLA相比显著提高,共混物的断裂伸长率均在300%以上;当PLLA/PBS/Zn(OAc)2质量比为80/20/0.05时,共混物的综合性能最优。     

癸二酰二苯甲酰肼对聚L-乳酸/玻璃纤维复合材料结晶性能及力学性能的影响

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了癸二酰二苯甲酰肼(BSAD)成核剂对聚L-乳酸(PLLA)/玻璃纤维(GF)复合材料等温及非等温结晶性能的影响。结合偏光显微镜(POM)观察发现,BSAD可在熔融加工中与PLLA基体形成均相,在冷却过程中,该体系发生相分离,BSAD晶体优先从PLLA熔体中析出,诱导PLLA结晶。等温结晶动力学研究发现,随着BSAD含量提高,PLLA的Avrami指数逐渐减小,表明异相成核增强。在110℃形成的成核剂晶体尺寸较小,可在提高PLLA结晶速率的同时细化晶体尺寸,并改善PLLA/GF复合材料的拉伸、弯曲及冲击性能。     

成核剂TMC-328对可生物降解聚乳酸结晶性能的影响

用熔融法制备了含成核剂TMC-328质量分数分别为0、0.1%、0.2%、0.3%的聚乳酸(PLA)/TMC-328共混物,采用偏光显微镜(POM)、差示扫描量热仪(DSC)及扫描电子显微镜(SEM),研究了PLA共混物的结晶性能、热性能和内部形貌。结果表明,TMC-328对PLA结晶性能的影响体现在PLA的冷结晶过程上,并且最佳添加量为0.1%,相对应的冷结晶温度(Tcc)从126.14℃降到111.40℃,冷结晶焓(ΔHcc)从11.34J/g增加到23.49J/g,在100℃下完全结晶的时间为22min左右,SEM照片显示TMC-328的团聚现象随着含量的增加变得很明显。     

右旋聚乳酸-己内酯无规共聚物改性左旋聚乳酸的结构与性能EI北大核心CSCD

采用熔融密炼的方法制备左旋聚乳酸(PLLA)与右旋聚乳酸-己内酯的无规共聚物(PDLA-r-PCL)共混物。通过热重分析、差示扫描量热、X射线衍射和拉伸测试等技术研究了PDLA-r-PCL含量对PLLA结构与性能的影响。结果表明,加入PDLA-r-PCL后,共混物中形成了立构晶(SC),且随着PDLA-r-PCL含量的增加,SC的含量逐渐增加;熔融温度对后续PLLA的结晶有较大影响,在220℃熔融后降温,立构晶的存在对后续α晶的形成有一定的促进作用;在28℃拉伸PLLA/PDLA-r-PCL淬冷样品,当无规共聚物的含量达到20%时,其断裂伸长率从纯PLLA的13%增加至440%,即使是退火后的样品,无规共聚物也能显著增加PLLA的韧性,且拉伸应力值变化较小。     

右旋聚乳酸-己内酯无规共聚物改性左旋聚乳酸的结构与性能

采用熔融密炼的方法制备左旋聚乳酸(PLLA)与右旋聚乳酸-己内酯的无规共聚物(PDLA-r-PCL)共混物。通过热重分析、差示扫描量热、X射线衍射和拉伸测试等技术研究了PDLA-r-PCL含量对PLLA结构与性能的影响。结果表明,加入PDLA-r-PCL后,共混物中形成了立构晶(SC),且随着PDLA-r-PCL含量的增加,SC的含量逐渐增加;熔融温度对后续PLLA的结晶有较大影响,在220℃熔融后降温,立构晶的存在对后续α晶的形成有一定的促进作用;在28℃拉伸PLLA/PDLA-r-PCL淬冷样品,当无规共聚物的含量达到20%时,其断裂伸长率从纯PLLA的13%增加至440%,即使是退火后的样品,无规共聚物也能显著增加PLLA的韧性,且拉伸应力值变化较小。     

一种酰胺类成核剂对聚乳酸结晶行为的影响

通过自主设计合成一种含酰胺结构的新型成核剂——1,6-二苯基己烷基脲(NA6),并利用差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)研究了NA6成核剂(1~8wt%)对聚乳酸(PLLA)结晶行为的影响。结果表明,随着NA6成核剂含量的增加,PLLA的结晶温度由93.8℃提高到118.6℃,结晶度由12.0%提高到65.5%;130℃时的等温结晶速率提高到0.56min-1,是纯PLLA的14.5倍。此外,NA6成核剂可显著减小PLLA的球晶尺寸,且随着成核剂含量的提高成核效果愈加明显。     

多壁碳纳米管接枝聚己内酯对聚左旋乳酸结晶行为和热稳定性的影响

通过羟基化多壁碳纳米管（MWCNTs-OH）引发ε-己内酯（ε-CL）开环聚合制备了聚己内酯（PCL）链接枝的MWCNTs-OH（MWCNTs-OH-g-PCL）。利用溶液共混获得具有不同MWCNTs-OH-g-PCL含量的MWCNTs-OH-g-PCL/聚左旋乳酸（PLLA）复合材料。通过FTIR测试发现,MWCNTs-OH-g-PCL在1 720 cm-1附近出现PCL中的羰基（C=O）伸缩振动峰,表明接枝产物合成成功。通过DSC、偏光显微镜（POM）和TGA观察研究了MWCNTs-OH-g-PCL的加入对PLLA均聚物结晶行为和热稳定性的影响。结果表明,由于MWCNTs-OH-g-PCL的异质成核作用及PCL的增塑作用,MWCNTs-OH-g-PCL/PLLA复合材料的结晶度和最佳等温结晶温度增大。MWCNTs-OH-g-PCL中PCL的接枝量为66%,MWCNTs-OH-g-PCL/PLLA复合材料的分解温度提高了约30℃。      

聚L-乳酸结晶成核剂癸二酸二苯甲酰肼的合成及性能

以癸二酸为原料,经酰化反应得到癸二酰氯,再与苯甲酰肼反应合成得到聚L-乳酸新型成核剂———癸二酸二苯甲酰肼。考察了该成核剂对聚L-乳酸结晶行为和力学性能的影响。结果表明,1%癸二酸二苯甲酰肼在115℃使聚L-乳酸的半结晶时间t1/2从26.5 min缩短到2.7 min;在1℃/min降温速率下结晶温度从105.88℃...     

聚L-乳酸/环糊精复合材料性能研究

为制备具有功能性的聚乳酸复合材料,以聚L-乳酸(PLLA)和α-环糊精(α-CD)为原料,通过熔融共混技术制备PLLA/α-CD复合材料。研究结果显示α-CD促进了PLLA的结晶,提高了PLLA的结晶速率,但材料变脆;而PLLA/α-CD复合材料非等温结晶后的熔融行为则地受到降温速率的强烈影响,降温速率的增加使得PLLA/α-CD复合材料由单熔融峰转变为双熔融峰。热分解性能研究结果则表明添加α-CD能使PLLA的热分解温度升高。     

聚乳酸立构复合物的结晶行为

采用溶液成膜法制备了不同质量比的左旋聚乳酸(PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA)形成的立构复合物(sc)。通过差示扫描量热仪、偏光显微镜和X射线衍射仪研究了不同配比、热历史和无机粒子对聚乳酸立构复合物及其结晶行为的影响规律。结果表明,质量比为5/5和6/4的样品能够形成立构复合程度较高的PLA-sc;热历史对结晶行为有较大的影响,处理温度为220℃左右时PLA-sc的进一步完善结晶或者快速熔融结晶都有利于PLA-sc的形成和热稳定性;2种成核剂在熔融结晶过程中都能有效地提高立构复合物的结晶能力,抑制左旋或右旋聚乳酸均聚物的形成,保证了完善的立构复合程度;此外,PLA-sc晶体形貌会随着左旋和右旋的配比而发生变化,立构复合物的存在很大程度上影响到了均聚物的球晶形貌和结晶行为。     

聚左旋乳酸/嵌段共聚物共混纤维的牵伸工艺及性能

以聚左旋乳酸(PLLA)和嵌段共聚物(PDLA-PEG-PDLA)切片为原料,通过熔融纺丝-牵伸两步法制得PLLA/PDLA-PEG-PDLA共混纤维,研究牵伸倍数、牵伸温度以及热定型温度对共混纤维结构和性能的影响。结果表明,最佳牵伸温度为85℃,最佳热定型温度为130℃,在相同实验条件下,共混纤维的结晶度高于纯PLLA;当PDLAPEG-PDLA的质量含量为5%时,在牵伸3倍的条件下,共混纤维的断裂伸长率为35%,断裂强度达4.4cN/dtex。     

液晶聚合物β成核剂/等规聚丙烯的等温结晶动力学和熔融行为

将主链型液晶聚酯(PBDPS)大分子β成核剂与等规聚丙烯(i PP)熔融共混,得到不同添加量的i PP/PBDPS样品。利用差示扫描量热分析、X射线衍射、偏光显微镜等研究了i PP和PBDPS共混物的等温结晶动力学、结晶熔融行为、晶型结构和结晶形态。结果表明,i PP和i PP/PBDPS共混物的等温结晶动力学适用于Avrami方程,Avrami指数(n)从2. 62～2. 81变为2. 60～3. 25,晶体的生长方式为二维生长与三维生长并存。PBDPS起到异相成核作用,i PP结晶速率常数(K)随着PBDPS的添加而增大,半结晶时间(t1/2)随之缩短。使用Arrhenius方程计算了等温结晶活化能,并通过HoffmanWeeks外推法得到了i PP/PBDPS中α、β晶的平衡熔点。液晶高分子PBDPS能有效诱导i PP形成β晶型,β晶含量随着PBDPS添加量与结晶温度的提升而增大,当PBDPS质量分数为4%,结晶温度为130℃时,β晶含量高达92. 5%。