聚乳酸与聚甲基丙烯酸甲酯相容性的研究

采用熔融共混的方法制备聚乳酸(PLA)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混物,用差示扫描量热仪(DSC)来研究PLA/PMMA共混物的相容性问题.研究结果表明,在所研究的PMMA摩尔质量范围内,无定形聚乳酸(DLPLA)与PMMA具有较好的相容性,并符合Gordon-Taylor公式.当结晶型聚乳酸(PLLA)与PMMA熔融共混时,PMMA的引入破坏了PLLA的结晶,PLLA与PMMA也表现出良好的相容性.     

成核剂对聚左旋乳酸结晶行为和性能的影响

采用熔融共混法制备了聚左旋乳酸(PLLA)和成核剂的共混物。通过差示扫描量热仪(DSC)、热变形温度仪(HDT)、动态热机械分析仪(DMA)等研究了成核剂对PLLA结晶行为和耐热性能的影响,并结合二维广角X射线衍射(2D-WAXS)研究了PLLA及其共混物在不同温度拉伸过程中的结晶和取向行为。结果表明:酰胺类化合物(TMC-328)能提高PLLA的结晶速率和结晶度。在110℃等温结晶时,PLLA成核样品的半结晶时间由纯PLLA的1.79 min缩短至0.53 min。在高于玻璃化转变温度(Tg)条件下拉伸,加入成核剂的PLLA样品断裂应力显著增加。110℃拉伸过程中,成核剂和取向对PLLA的结晶具有协同促进作用。在注塑保压1 min条件下,成核的PLLA样品热变形温度达到160℃,表明成核后的样品耐热性能大幅度提高。     

聚左旋乳酸/聚氧化乙烯共混物的结构和性能

通过熔融共混法制备了一系列不同比例的聚左旋乳酸(PLLA)/聚氧化乙烯(PEO)共混试样,系统研究了PEO含量对PLLA共混物相形态、结晶性能、拉伸性能和冲击性能的影响。结果表明:PLLA/PEO共混物为非均相体系,且随着PEO含量的增加,相分离程度增大。PEO可有效提高PLLA的结晶性能;随着PEO含量的增加,共混物的断裂伸长率逐渐增大。共混物冲击强度值也随着PEO含量的增加而增大,表明PEO的加入显著增加了PLLA的韧性。     

成核剂TMC-306对聚乳酸结晶及力学性能的影响

针对聚乳酸结晶速率慢和冲击强度低的问题,采用添加成核剂TMC-306与L-聚乳酸(PLLA)熔融共混,利用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(WAXD)、偏光显微镜(POM)等测试手段考察了成核剂TMC-306对PLLA结晶和性能的影响。结果表明,添加TMC-306的PLLA在降温过程中出现了明显的结晶峰;等温结晶分析表明TMC-306的加入缩短了PLLA结晶时间、结晶速率加快,且结晶速率随着温度的升高而加快。另外,PLLA的成核密度增加、球晶尺寸减小,但对PLLA晶型没有影响。同时,成核剂TMC-306的添加使得PLLA的拉伸强度和弯曲强度降低,而耐热性和缺口冲击强度得以改善,在TMC-306含量为0.4%时,PLLA的冲击强度提高了2.7倍。     

PVDF/PLLA共混体系的结晶行为和球晶生长形貌研究

通过溶液浇铸共混法制备聚偏氟乙烯(PVDF)/聚左旋乳酸(PLLA)共混物,采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、偏光显微镜(POM)以及差示扫描量热仪(DSC)研究共混物的晶体生长形貌和熔融结晶行为。结果表明:PLLA对PVDF的球晶生长有明显的阻碍作用,当PLLA质量分数达到80%时完全抑制了PVDF的结晶。共混物中PVDF晶体的生长方式随PLLA含量的增多,由原来的三维球状生长变为三维和二维生长并存。相反,少量的PVDF却有促进PLLA成核、结晶的作用,尤其当PVDF质量分数低于20%时,PLLA的结晶时间大幅缩短,结晶起始温度也显著提高。     

聚酰胺类热塑性弹性体含量对PLLA/三元聚酰胺共混物形态和性能的影响

以聚酰胺类热塑性弹性体（TPAE）为增容剂增容左旋聚乳酸（PLLA）与三元聚酰胺共混物,采用扫描电子显微镜（SEM）、差热扫描量热仪（DSC）、X射线衍射仪（XRD）等研究了TPAE含量对PLLA/三元聚酰胺（70/30,质量比,下同）共混物的形态、力学性能和热性能的影响。力学性能研究结果表明,添加TPAE后,PLLA/三元聚酰胺共混物的拉伸强度、断裂伸长率、缺口冲击强度显著提高,TPAE含量为5份时,共混物的断裂伸长率为370 %,缺口冲击强度为90 J/m,拉伸强度为39 MPa;SEM分析表明,添加TPAE后,共混物中三元聚酰胺相的粒径显著变小;DSC与XRD分析结果表明,TPAE含量对PLLA/三元聚酰胺共混物的熔融行为和结晶行为无明显影响,而共混物拉伸后,其结晶度显著提高。     

聚乳酸/聚乙二醇共混物的结晶与降解行为

针对聚乳酸（PLLA）亲水性差、降解周期长的问题,利用与亲水性高分子聚乙二醇（PEG）共混的方法对其进行改性。采用转矩流变仪制备了不同组成的PLLA/PEG共混物颗粒,系统研究了PLLA/PEG共混物的结晶和熔融、亲水性和在酸碱介质中的降解行为。结果表明,PEG的加入增强了共混物中PLLA的结晶能力,提高了PLLA在降温过程中的熔融结晶温度。PLLA/PEG共混物在等温结晶中表现出比纯PLLA更快的结晶速度。通过改变PLLA/PEG共混物的组成,可调控材料的表面亲水性和降解速率。随着PEG含量的增多,PLLA/PEG共混物的表面接触角降低。PLLA与PLLA/PEG共混物均可在水溶液中降解,共混物的降解速率高于纯PLLA,随着PEG含量的升高和降解液中酸碱浓度的提高,PLLA/PEG共混物的降解速率加快。     

制备方式对PA6/PA6-66-1010共混物结构与性能的影响

采用原位共混和熔融共混分别制备了尼龙(PA)6/PA6-66-1010共混物。利用傅里叶变换红外光谱仪、差示扫描量热仪、动态热机械分析、力学性能测试和扫描电子显微镜对共混物的内部氢键作用、结晶熔融行为、玻璃化转变温度、力学性能及拉伸断裂形貌进行了表征。结果表明,原位共混物的分子链段的运动性和柔性好于熔融共混物,结晶温度、熔融温度、结晶度均低于熔融共混物,强度和韧性均优于熔融共混物。     

PA6/SMA共混物的热性能及力学性能

采用熔融共挤制备了尼龙6(PA6)/苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)共混物,利用差示扫描量热法、热重分析、热变形温度测试及力学测试等手段研究了SMA含量对PA6/SMA共混物熔融结晶行为、热性能及力学性能的影响。结果表明,SMA的加入使共混物的熔融温度、结晶温度及结晶度降低;当SMA用量为5份时,共混物最大分解温度较纯PA6提高了33.5℃;共混物的弯曲强度和弯曲模量在SMA用量为2.5份时达到最大,分别为115.0、3 227 MPa,比纯PA6提高了26.4%、37.0%,拉伸强度在SMA用量为5份时达到最大87.5 MPa,比纯PA6提高了25.9%。     

聚苯醚接枝马来酸酐/聚酰胺66共混物的制备与性能

通过辐照法将马来酸酐(MAH)基团接枝到聚苯醚(PPE)上,制备了PPE-g-MAH,将其和聚酰胺(PA)66通过熔融共混挤出方法制备了PPE-g-MAH/PA66共混物。采用差示扫描量热、吸水性实验、维卡软化和热变形实验、拉伸和冲击性能测试及动态力学性能测试等对PPE-g-MAH/PA66共混物性能进行了研究。结果表明,与PPE/PA66共混物相比,PPE-g-MAH/PA66共混物的耐热性能、力学性能和吸水性能均得到改善;随PPE-g-MAH含量的增加,PPE-g-MAH/PA66共混物中PA66的熔融温度和玻璃化转变温度均向PPE方向移动,表明两者的相容性有所提升,且共混物的维卡软化温度、热变形温度、25℃之前的储能模量均升高,吸水率降低;当PPE-g-MAH含量较低时,共混物拉伸强度提升明显而冲击强度升幅较小,当PPE-g-MAH含量较高时,共混物冲击强度提升明显而拉伸强度基本不变。因此,可以根据实际的应用要求选择合适的PPE-g-MAH含量。     

碱式硫酸镁晶须增强聚丙烯的性能研究

采用了熔融共混的方法,制备了碱式硫酸镁晶须(MHSH)增强聚丙烯(PP)复合材料。分别考察了MHSH用量对复合材料力学性能、结晶性能、热性能的影响以及硅烷偶联剂对MHSH表面处理效果的影响。结果表明,随MHSH用量的增加复合材料的拉伸强度、弯曲强度、简支梁缺口冲击强度和熔体流动速率呈现先上升后下降的趋势,复合材料的负荷变形温度和分解温度呈现逐渐增加的趋势。差式扫描量热仪(DSC)分析发现,MHSH的加入可以有效促进复合材料中PP的结晶,而硅烷偶联剂的使用可以改善复合材料的力学性能。     

PA6/NMA共混物的制备及其性能研究

以聚酰胺6(PA6)为基体、自制N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐二元共聚物(NMA)为耐热改性剂,通过熔融共混法制备了PA6//NMA共混材料。并采用差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)、热变形温度及力学性能测试等手段研究了NMA用量对PA6/NMA共混物熔融结晶行为、热性能及力学性能的影响。结果表明:随着NMA用量的增加,PA6/NMA共混物的熔融温度、结晶温度、结晶度以及熔融焓均逐渐降低,而且共混物的最大分解温度较纯PA6显著提高;随着NMA用量的增加,PA6/NMA共混物的力学性能及热性能均明显改善,其中当NMA用量为10份时,共混物的弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度及热变形温度分别增至113.8 MPa、3 146 MPa、80.4 MPa以及71.5℃,较纯PA6提高了25.1%、31.9%、15.7%和27.5%;另外,随着NMA用量的增加,共混物的熔体流动速率(MFR)大幅下降,其中当NMA用量增至10份时,共混物的MFR降至5.3 g/10min。     

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。     

PA6/PA102共混物性能研究

本文通过混合注塑制备了不同含量PA102的PA6/PA102共混物,并对共混物的性能进行了研究。结果表明共混物两相呈相分离,熔融与结晶温度有所偏移,热分解性能与纯PA相当,热变形温度随PA102含量增加而增加。共混物干态下均呈脆性断裂,拉伸、冲击强度在两相比例接近时最低。平衡吸水后,共混物韧性增加;拉伸和弯曲强度降低,降低程度随着PA102添加量的增加而变小。因此PA102加入改善了PA6的吸水性和吸水后的稳定性。     

聚丙烯/脂肪醇聚氧乙烯醚共混物表面性能及力学性能研究

通过双螺杆挤出机制备了聚丙烯/脂肪醇聚氧乙烯醚共混物。水接触角和黏结强度测试表明:脂肪族聚氧乙烯醚含量为6%时,共混物的接触角最小,黏结强度最大;DSC分析表明:脂肪醇聚氧乙烯醚对聚丙烯的熔融温度和结晶温度影响不大;力学测试分析表明:脂肪族聚氧乙烯醚含量为6%时,共混物的拉伸强度和弯曲强度与纯聚丙烯的相近,随其含量的增加,共混物力学性能逐渐降低。     

聚乙烯醇/马来酸酐接枝聚丙烯共混物的热行为研究

采用熔融共混法制备了一种聚乙烯醇(PVA)/马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)共混物膜,通过差示扫描量热仪研究了共混物膜的结晶和熔融行为。结果表明,随着共混物中PP-g-MAH含量（不超过50 %）的增加,PVA相的结晶和熔融温度升高,结晶度增加,结晶速率增加,而随着PVA含量（超过30 %）的增加,PP-g-MAH的结晶及熔融温度降低,结晶度降低,结晶速率增加。用Ozawa法对共混物中PVA相的非等温结晶动力学研究表明,共混物中PVA相在191~197 ℃开始主期结晶,在173~189 ℃进入次期结晶阶段。     

PTT/PP共混物的性能研究

通过熔融共混制备了聚对苯二甲酸丙二酯/聚丙烯(PTT/PP=75/25)及其马来酸酐接枝PP(PP-g-MAH)增容共混物,研究了PTT/PP及其增容共混物的结晶性能、力学性能、流变性能和结晶形态。研究结果表明,PTT与PP共混能提高PP、PTT组分的结晶温度;对于增容共混物,随PP-g-MAH用量的增加,PP和PTT的结晶温度基本不变。加入PP使PTT拉伸强度降低,冲击强度提高;PP-g-MAH增容使共混物的拉伸和冲击强度都提高。增容共混物的熔体粘度明显降低,存在明显的剪切变稀现象,但熔体粘度与PP-g-MAH用量无关。在一定用量范围内,随PP-g-MAH用量的增加,PP分散相的尺寸变小。     

GMA-g-POE增韧PET的结构与性能研究

采用甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃弹性体(GMA-g-POE)作为增韧剂增韧聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),研究了GMA-g-POE的加入对PET的结构与性能的影响。结果表明:随着GMA-g-POE含量的增加,PET/GMA-g-POE共混体系拉伸强度逐渐降低,简支梁缺口冲击强度逐渐增加,当GMA-g-POE质量分数超过15%时,共混体系的拉伸强度趋于稳定,当GMA-g-POE质量分数超过10%时,共混体系的简支梁缺口冲击强度变不大;GMA-g-POE的加入使PET的冷结晶温度降低,结晶度增加,最大结晶温度升高;随着GMA-g-POE的含量的进一步增加,PET/GMA-g-POE共混体系的冷结晶温度、最大结晶温度变化不大,但结晶度有所降低;GMA-g-POE的加入使PET从单一熔融峰变为两个熔融峰,分别为248℃和242℃左右,且随着GMA-g-POE含量的增加,两个熔融峰位置不变;GMA-g-POE的加入导致PET/GMA-g-POE比PET的微卡软化点(VST)升高,但GMA-g-POE含量较高时,其VST则又略有下降;当GMA-g-POE含量较高时,PET/GMA-g-POE共混体系缺口断面较粗糙。     

SEBS-g-MAH对PPS性能的影响

通过熔融共混的方法制备了不同配比的聚苯硫醚(PPS)/马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS-g-MAH)共混物,采用热失重方法,分析了SEBS-g-MAH对PPS热稳定性能的影响,并且通过差示扫描量热分析法研究了SEBS-g-MAH对PPS结晶性能的影响,同时研究了PPS/SEBS-g-MAH共混物的力学性能。结果表明,共混物的热稳定性较纯PPS有所下降;PPS结晶峰宽度随SEBS-g-MAH含量的增加先减小后增大,结晶速率和结晶度较纯PPS减小,但对熔点影响较小;SEBS-g-MAH的加入使共混物的缺口冲击强度和断裂伸长率增大,韧性增加。当SEBS-g-MAH含量为40%时,缺口冲击强度为13.1 k J/m2,断裂伸长率为13.7%,但拉伸强度较纯PPS下降,为54.2 MPa。     

后处理对PLLA/PDLA共混纤维结构和性能的影响

采用聚L-乳酸(PLLA)与聚D-乳酸(PDLA)共混熔融纺丝,初步研究了后处理条件对纤维结构与性能的影响。结果表明:通过PDLA与PLLA的共混熔融纺丝,形成了立体复合型PLA晶体(sc-PLA);随着热处理温度的提高,纤维中sc-PLA晶体的含量增加,纤维力学性能下降;拉伸温度为75℃时所得纤维的力学性能最好,随着拉伸倍数的增加,纤维力学性能提高,纤维中sc-PLA晶体的含量变化不大。