PLA/PBAT 共混体系相容性研究

采用熔融共混法制备了聚乳酸/聚己二酸-对苯二甲酸-丁二酯共聚物(PLA/PBAT)共混物,研究了不同含量的钛酸四丁酯(TBT)、过氧化苯甲酰(BPO)和乙酰化柠檬酸三丁酯(ATBC)对PLA/PBAT共混物(PLA/PBAT质量比为50/50)相容性的影响,同时,利用万能力学试验机、差示扫描量热仪及扫描电子显微镜对共混物的力学性能、热性能以及微观形态进行了表征。结果表明,相容剂BPO和TBT均能改善PLA/PBAT的相容性;当BPO、ATBC添加量分别为0.5份(质量份,下同)时,共混物的拉伸强度达到最大值,分别为39MPa和38MPa,使得材料刚性增加,但对材料韧性改善效果一般;当TBT添加量为0.5份时,共混物的断裂伸长率达到最大值263%,使得材料韧性提高。     

PLA/PBS共混物增黏改性的研究

采用熔融反应共混法,通过引入过氧化二苯甲酰(BPO),对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯(PLA/PBS)进行增黏改性。研究了该PLA/PBS反应共混物的流变性能、凝胶分数、热性能、力学性能和断面微观形貌。结果表明:随着BPO用量的增加,PLA/PBS反应共混物的转矩和凝胶分数均增大;PLA/PBS反应共混物的结晶性和熔点(Tm)随着BPO用量的增加而降低,且出现熔融双峰,当BPO用量增至1 phr时,熔融双峰消失,PLA和PBS间的相容性显著改善;随着BPO用量的增加,PLA/PBS反应共混物的断裂伸长率、拉伸强度、冲击强度均有所提高,而玻璃化转变温度(Tg)先降后升,体系的内耗则逐渐降低。     

拉伸形变作用下PLA/PBS增韧共混物力学性能研究

通过叶片挤出机对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯（PLA/PBS）及添加剂进行塑化共混后制备复合增韧体系,研究不同PLA/PBS配比、挤出机转速以及添加剂种类对共混物力学性能的影响。结果表明,随着PBS含量的增加,PLA/PBS共混物的拉伸强度变化不大,而韧性明显提高;当叶片挤出机转速为75 r/min,改性剂邻苯二甲酸二仲辛酯(DCP)含量为0.05 %(质量分数,下同),马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH)含量为1.5 %时,共混物具有最佳力学性能;PLA与PBS相容性较差,但叶片挤出机提供的拉伸力场迫使分散相分散均匀,尺度较小。     

聚丁二酸丁二醇酯与聚乳酸共混型全生物降解材料的结构和性能研究

通过机械共混法,使聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚乳酸(PLA)熔融共混,制备了一种完全生物降解塑料。用红外光谱(FTIR)法、DSC(DifferentialScanningCalorimetry)法、扫描电镜法(SEM)及力学测试等手段研究了不同组分配比情况下共混物的结构、热性能以及力学性能变化。并研究了聚丙撑碳酸亚丙酯(PPC)的加入对共混体系性能的影响。结果表明:随着PBS含量的增加,PBS/PLA共混体系的拉伸强度降低不多,而断裂伸长率显著提高。而PPC的加入能够提高共混体系的相容性并显著提高体系的韧性。     

聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混物的研究

通过熔融共混制备了聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混物,采用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、旋转流变仪对其相容性、热性能和黏度等进行了研究,并研究了PBS的加入对PLA力学性能的影响。结果表明,PLA和PBS之间是部分相容的,PBS的少量添加并不影响PLA的拉伸强度,且其冲击强度随着PBS含量的增加呈先上升后下降的趋势,当PBS含量为10份时,共混物的冲击强度最好;与纯PLA相比,共混物的黏度有所增加,且随着PBS含量的增加,共混物的黏度逐渐增大;PBS的添加起到异相成核作用,促进了PLA的结晶。     

PEG对PLA/PBS共混物结构与性能的影响

通过熔融共混法制备了聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯/聚乙二醇(PLA/PBS/PEG)共混物,研究了PEG组分对PLA/PBS共混体系微观结构、流变性能、结晶性能、动态力学性能以及冲击性能的影响。结果表明,将PEG组分添加到PLA/PBS共混物中,能够降低PBS分散相的尺寸,均化分散相尺寸分布,增强界面结合。与PLA/PBS共混物相比,PLA/PBS/PEG共混物的复数黏度大幅度降低。由于PEG对PLA和PBS分子链同时具有增塑作用,使PLA/PBS/PEG共混物的结晶能力远大于相应的PLA/PBS共混物,最高结晶度可达17. 4%。通过测试,动态力学性能结果表明,PEG组分能够降低共混体系中PLA组分的玻璃化转变温度,并且促进PLA与PBS之间的相容性。此外,PLA/PBS/PEG共混物的冲击强度得到了显著提高,最高可达到4. 71 k J·m~(-2),比未添加PEG组分的PLA/PBS共混物提高了25. 3%。     

PLA/PBS共混物的动态流变性能

研究聚丁二酸丁二酯(PBS)对聚乳酸(PLA)流变性能的影响。通过熔融挤出的方法在双螺杆挤出机上制备PLA/PBS共混物,采用旋转流变仪研究PLA/PBS共混物的动态流变性能。结果表明,当应变为6%时,PLA/PBS共混物的储能模量和损耗模量随着角频率的增加而增大,而PLA/PBS共混物的损耗因子和复数黏度随着角频率的增加而降低,共混物熔体表现出剪切变稀现象。用Han方法分析表明,共混物没有发生明显的相分离现象。动态时间扫描表明,时间对于纯PLA的储能模量没有影响,但是对于PLA/PBS共混物的储能模量有较大的影响。     

聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯/二氧化碳基热塑性聚氨酯三元薄膜的制备与性能研究

用熔融共混法和挤出吹膜工艺制备了聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/二氧化碳基热塑性聚氨酯(PPCU)薄膜。用差示扫描量热仪(DSC)、力学测试、流变测试和接触角分别详细研究了PLA/PBS/PPCU共混体系的结晶性能、力学性能、流变学特性和亲水性。DSC结果分析表明PLA与PBS的结晶可互相抑制,共混体系总结晶度下降,有利于薄膜的韧性提高。力学结果表明PPCU对PLA改性效果好,显著提高其力学性能。而PBS的加入进一步改善了PLA的柔韧性,断裂伸长率更高,杨氏模量下降显著。PBS的加入使体系黏度降低,增加流动性。PBS对改善共混薄膜亲水性有一定作用。     

马来酸酐接枝聚乳酸增容聚碳酸亚丙酯/聚乳酸共混体系的结构与性能研究

采用熔融接枝技术将马来酸酐(MAH)接枝到聚乳酸(PLA)上,制备不同MAH含量的PLA-g-MAH接枝共聚物,将聚碳酸亚丙酯(PPC)、PLA、PLA-g-MAH熔融共混,制备PPC/PLA/PLA-g-MAH共混物,分析接枝物中MAH含量对PPC/PLA/PLA-g-MAH共混体系的热学性能以及力学性能的影响。结果表明:PLA-g-MAH可以改善PPC与PLA二者的相容性,使PLA在降温过程中更容易结晶。引入接枝物后,共混物的起始分解温度及完全分解温度分别提高30℃和60℃。共混物的力学性能随着接枝物中MAH含量的增加呈现先增加后减小的趋势,当MAH的加入量为3%,共混体系力学性能最佳,冲击断面塑性形变程度更加显著,呈现褶皱状韧性断裂特征,拉伸强度达到42.8 MPa,断裂伸长率为120%左右,同时冲击强度最大。     

增塑剂对PHBV/PBS共混物性能的影响

分别以柠檬酸三乙酯(TEC)、聚乙二醇(PEG)作为聚β-羟基丁酸/戊酸酯(PHBV)和聚丁二酸丁二酯(PBS)共混时的增塑剂,通过熔融加工制得PHBV/PBS共混物。利用熔体流动速率仪、差示扫描量热仪、X射线衍射仪)、万能材料试验仪、扫描电子显微镜等研究PHBV/PBS共混物的熔体流动速率、热性能、晶胞结构、力学性能、相形态等性能。结果表明,随着增塑剂添加量的增加,共混物性能发生显著变化。当PEG和TEC用量均为10份(质量份)时,共混物的熔体流动速率分别增大到纯共混物的约3倍和1.8倍;PEG和TEC均使共混物的拉伸断裂伸长率先增加后降低,其中PEG和TEC的含量分别为2.5份和10份时,共混物有最大断裂伸长率;共混物的结晶(Tc)和熔融温度(Tm),随着两种增塑剂量增加均略有下降。扫描电镜照片表明两种增塑剂对共混物中两相的分散起到促进作用。     

PBS/PBAT共混型全生物降解材料的制备及其性能研究

通过熔融共混法制备了聚丁二酸丁二醇酯（PBS）/聚己二酸对苯二甲酸丁二酯（PBAT）共混物,用熔体流动速率法、扫描量热法、X射线衍射、扫描电镜法及力学性能测试等手段研究了PBS/PBAT共混物的熔体流动性、结晶性能、力学性能以及共混物相容性。结果表明,随着PBAT含量的增加,PBS/PBAT共混体系的拉伸强度先升高后降低,断裂伸长率不断提高,冲击强度先降低后提高;当PBAT含量为20 %（质量分数,下同）时,与纯PBS相比,断裂伸长率提高10倍,冲击强度提高82 %,而拉伸强度仅仅降低6 %。     

PHBV增韧PLA的结晶及力学性能研究

采用熔融共混法,以聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)为增韧剂对聚乳酸(PLA)进行改性,得到PLA/PHBV复合材料。研究了PHBV用量对PLA/PHBV复合材料结晶性能和力学性能的影响。结果表明:随着PHBV用量的增加,PLA/PHBV复合材料的结晶度逐渐减小,拉伸强度和弯曲强度逐渐降低,而断裂伸长率则逐渐增大(当PHBV用量为50%时,复合材料的断裂伸长率比纯PLA提高了1.72倍),同时复合材料的冲击强度亦有所提高。由此可见,在不明显降低拉伸强度和弯曲强度的前提下,适量PHBV的添加能够改善PLA/PHBV复合材料的韧性。     

加料顺序对PLA/PBS/PEG共混物的力学性能及耐热性影响

通过熔融开炼共混法制备了聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二酯(PBS)/聚乙二醇(PEG)共混物,考察了不同加料顺序对共混物的影响。利用电子拉力试验机测试共混物的力学性能,同步热分析仪分析其热稳定性。实验证明,PLA和PBS熔融混合均匀后,再加入PEG的加料顺序,可以提高PLA/PBS/PEG共混物的韧性;PEG加入可以提高共混物的热稳定性。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、偏光显微镜进一步证明,PLA和PBS熔融混合均匀后,再加入PEG的加料顺序,可以更有效地均化分散相尺寸,细化结晶粒度,降低体系的界面张力,提高两相的相容性。     

PLA-g-GMA的制备及其对PLA/PPC共混体系性能的影响

采用双螺杆挤出机将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝到聚乳酸(PLA)上,而后将接枝产物(PLA-g-GMA)与聚乳酸(PLA)、聚碳酸亚丙酯(PPC)反应性共混,考察了接枝物中GMA加入量变化对PLA/PPC/PLA-g-GMA共混体系的力学性能、热稳定性能的影响,并对共混体系的断裂机理进行了研究。结果表明,PLA-g-GMA的引入能够在一定程度上改善PLA与PPC的相容性。随着接枝物中GMA加入量的增加,共混物的冲击强度、断裂伸长率及拉伸强度均呈现出先升高后降低的趋势,并在接枝物中GMA加入量为3%时达到最大值。扫描电镜结果显示,PLA-g-GMA引入后共混物的韧性断裂特征越发显著,其冲击断裂方式由脆性断裂过渡为韧性断裂。热失重分析结果显示,加入PLA-g-GMA后共混物的起始分解温度和完全分解温度均有一定程度的提高。     

天然橡胶和纤维素纳米晶对聚乳酸的共混改性研究

通过在天然橡胶(NR)分子链上接枝丙烯酸丁酯(BA)制备接枝改性物NR-g-PBA,并将NR-g-PBA以及NRg-PBA和纤维素纳米晶(CNC)分别与聚乳酸(PLA)熔融共混,得到PLA/NR-g-PBA二元共混物和PLA/NR-g-PBA/CNC三元共混物。研究NR-g-PBA和CNC对共混物力学性能、结晶性能和热稳定性的影响。结果表明:与PLA相比,PLA/NR-g-PBA二元共混物的韧性提高,但拉伸强度降低;随着CNC用量增大,PLA/NR-g-PBA/CNC三元共混物的拉伸强度和拉断伸长率均呈先提高后降低趋势,PLA/NR-g-PBA/CNC共混物(CNC相对于PLA的质量分数为0. 005)的拉伸强度最高,PLA/NR-g-PBA/CNC共混物(CNC相对于PLA的质量分数为0. 01)的拉断伸长率最高;PLA/NR-g-PBA二元共混物和PLA/NR-g-PBA/CNC三元共混物的结晶温度和结晶度均比纯PLA有所提高;NR-g-PBA和CNC的引入有助于提高PLA的热稳定性。     

用PBC增韧PLA改性研究

以聚碳酸丁二醇酯(PBC)为增韧剂,采用熔融共混法对聚乳酸进行改性,研究其对聚乳酸(PLA)力学性能的影响。并考察了PBC与聚丁二酸-1,4-丁二醇酯(PBS)和乙酰基柠檬酸三正丁酯(ATBC)复配增韧PLA,及其中PBC含量对体系性能影响。同时对比了加入丙烯酸酯类(ACR)型抗冲改性剂对体系性能影响。结果表明:PBC对PLA有较好的增韧效果,PBC与PBS、ATBC复配增韧PLA的效果更佳,其中PBC含量为7%时体系韧性较好,断裂伸长率达200.9%,提高近5倍。ATBC含量为3%时,PLA/PBC体系力学性能最佳;丙烯酸酯类增韧剂UF100可以很好地改善共混体系的韧性,体系的冲击强度及断裂伸长率随UF100含量的增加而增大。     

聚丙烯/聚乳酸共混体系的结构和性能

以聚丙烯(PP)树脂与降解材料聚乳酸(PLA)的共混体系为主要研究对象,探索PLA用量对PP结构、力学性能和流动性的影响。SEM结构分析表明:适量的PLA,会使PP表现出明显的韧性断裂现象。力学性能和流动性研究结果表明:PLA含量对PP的力学性能有较大影响。当PLA含量为10份时,PP/PLA共混体系的冲击强度是PP的1.3倍,但PP的拉伸强度和弹性模量有所下降。剪切速率一定时,PP/PLA共混体系的表观粘度随测试温度的提高而降低。     

己二酸-对苯二甲酸-丁二酯共聚物对聚乳酸的增韧改性

采用熔融共混法在同向旋转双螺杆挤出机上制备了不同配比的聚乳酸/己二酸-对苯二甲酸-丁二酯共聚物(PLA/PBAT)共混物、PLA/PBAT/扩链剂(ADR)共混物和不同工艺条件时(不同螺杆转速、不同温度)的PLA/PBAT共混物;通过扫描电子显微镜考察了共混物的形态结构,并对其冲击性能进行了测试。结果表明,在PLA/PBAT配比为85/15时共混物呈现出韧性断面,同时冲击强度也明显增加,说明PBAT的加入大大改善了PLA的脆性;扩链剂ADR的加入,进一步改善了共混物的韧性,在ADR用量为0.6%时,冲击强度提高了320%;随着螺杆转速的增加,PLA/PBAT(85/15)共混物的韧性提高,在螺杆转速为80r/min时冲击强度达到最大值11.25kJ/m2。     

PBS/纳米SiO_2改性聚乳酸

为了提高聚乳酸(PLA)的综合性能,采用聚丁二酸丁二酯(PBS)、经过改性的纳米SiO_2对PLA进行共混改性。并通过γ―氨丙基三乙氧基硅烷(TPA)对纳米SiO_2进行表面改性。然后采用物理共混法,以PBS、改性后的纳米SiO_2为改性剂,聚乙烯蜡(PEW)为润滑剂,聚乙二醇(PEG)为增塑剂改性PLA,对改性后共混物的耐热性、力学性能和流变性能进行分析。结果表明,改性的纳米SiO_2加入量为1.5份时,PLA的综合力学性能最好,其拉伸强度为62.2MPa,冲击强度为14.2 kJ/m~2。PBS和纳米SiO_2的加入并未使PLA复合物的热性能和加工性能降低,反而使PLA复合物的熔点略有升高,其平衡转矩均在10 N·m左右。     

可完全生物降解PLA/PPA/PBS薄膜的制备与性能研究

以聚己二酸-1,2-丙二醇酯(PPA)为增塑剂,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为增韧剂,用熔融共混法和挤出吹膜工艺制备了PLA/PPA/PBS薄膜。对PLA/PPA/PBS薄膜的力学性能、热性能、流变学特性、撕裂断面形态和光学性能进行了研究。结果表明:PPA对PLA增塑效果良好,PBS的加入改善了PLA的柔韧性。随着PBS含量的增加,PLA/PPA/PBS薄膜的拉伸强度和模量降低,断裂伸长率和撕裂强度增加。与纯PLA薄膜比,PLA/PPA/PBS薄膜的透光率和雾度值变化不大,薄膜光学性能比较良好。所得到的PLA/PPA/PBS薄膜综合性能良好,可以达到大多数包装薄膜的使用要求。