PLA/PCL共混物的制备及性能分析

采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混物,探讨了PCL含量对共混物加工性能和力学性能的影响。结果表明,随着PCL含量的增加,共混物拉伸强度逐渐降低,断裂伸长率逐渐减小;冲击强度则先增加后减小,当PCL质量分数为15%时,达到最大。随后探讨了柠檬酸三丁酯(TBC)、聚乙二醇(PEG) 2种相容剂对聚乳酸/聚己内酯共混物的力学性能、热性能和断面微观结构形态的影响。结果表明,加入适量的增容剂可以增强两相界面的粘接力,改善共混物的力学性能;共混物的Tg和Tc均降低,说明PLA与PCL的相容性得到改善;共混物断面的SEM表明,分散相的粒径变小,两相之间呈现良好的的相容性。     

PLA增强改性PBS共混物制备及性能

采用熔融共混法制备聚丁二酸丁二酯(PBS)/聚乳酸(PLA)共混物,研究PLA含量对共混物的熔体流动速率(MFR)、拉伸性能、微观形貌以及结晶结构的影响。结果表明,由于PLA熔体的较高黏度,导致PBS/PLA共混物的MFR随着PLA含量增大而显著降低。适量PLA的加入可实现其对PBS的增强增韧,当PLA质量分数为30%时,共混物的拉伸屈服强度、拉伸弹性模量以及断裂伸长率分别由纯PBS的32.0,473.1 MPa和282.5%增大至34.4,610.8 MPa和455.2%,拉伸性能最优。而当PLA质量分数增大至40%时,共混物中出现严重的PLA相合并,导致其断裂伸长率剧烈降低至11.3%。此外,结晶测试结果表明,共混物中PBS基体为半结晶结构,而PLA分散相为非晶态结构,PLA的加入会导致PBS结晶度降低。     

3D打印PLA/PCL复合材料的力学性能

以聚己内酯(PCL)和聚乳酸(PLA)为实验原料,分别配比PCL质量分数在10%,20%和30%的PLA/PCL混合料,再经双螺杆挤出机挤出造粒后得到PLA/PCL复合材料。分别以纯PLA和3种不同配比的PLA/PCL复合材料为实验原料,使用粒料3D打印机制备拉伸、弯曲和冲击试件,并进行力学性能测试。结果表明,纯PLA试件的拉伸强度最大,为50.64 MPa,随着PCL含量的增加,试件的拉伸强度逐渐下降;试件的断裂伸长率随着PCL的含量的增加先增高后降低,当PCL质量分数为20%时,断裂伸长率达到最大值为25%;试件的弯曲强度随PCL含量的增加逐渐下降;试件的冲击强度随PCL含量的增加逐渐增大,当PCL质量分数为30%时,试件的冲击强度达到最大值,为15.80 kJ/m~2。     

聚己内酯/聚乳酸/竹纤维复合材料制备及性能

以聚己内酯（PCL）和聚乳酸（PLA）共混物为基材,竹纤维（BF）作为增强材料,硅烷偶联剂为改性剂,通过模压成型制备了PCL/PLA/BF复合材料。研究了PCL和PLA质量比、BF质量分数、硅烷偶联剂用量以及模压温度对复合材料性能影响。结果表明,适宜的PCL/PLA质量比为1∶1,BF质量分数为40 %时BF/PCL/PLA复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率分别达到最大值11.26 kJ/m2,12.68 MPa和5.2 %;硅烷偶联剂用量为1 %时复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率分别达到最大值15.11 kJ/m2、13.15 MPa和5.8 %;模压温度为150 ℃时,复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率分别达到最大值14.51 kJ/m2、13.75 MPa和5.8 %。     

聚酰胺66/改性耐热聚乳酸共混物的力学性能和结晶行为

采用熔融共混和注射成型制备了改性耐热聚酰胺66/聚乳酸（PA66/PLA）共混物,经热处理后,探讨了PLA含量对共混物的断口样貌形态、力学性能以及结晶性能的影响。结果表明,PLA与PA66具有一定的相容性,当PLA的含量不超过10 %（质量分数,下同）时,PA66/PLA共混物的拉伸强度在PA66的93 %以上,其断裂伸长率对比PLA得到了倍数级的增长,是PLA断裂伸长率的8.6倍;当PLA的含量不超过20 %时,共混物的结晶性能变好,提升结晶速率,缩短结晶时间,结晶度有所提高;但当PLA的含量超过20 %以后,共混物的拉伸强度则出现了不同程度的降低。     

拉伸形变支配的PLA/PCL复合材料制备及性能研究

由体积拉伸形变支配的新型聚合物成型加工设备,具有加工热历程短,分散混合效果好等特点。采用偏心转子挤出机制备聚乳酸/聚己内酯(PLA/PCL)复合材料,可以保持PLA和PCL良好的生物可降解性能,并在降低加工温度的同时提高两相体系共混物的混合效果。通过研究不同PCL质量分数对PLA/PCL复合材料力学性能、微观形貌、热稳定性的影响。结果表明,随着PCL含量的增加,复合材料的拉伸强度逐渐下降,而冲击性能和断裂伸长率呈先上升后下降的趋势。当PCL的含量达到20%时,复合材料的断裂伸长率和冲击强度达到最大值。通过观察复合材料的微观结构,可以看到PCL在拉伸流场的作用下在PLA基体中呈液滴状均匀地分散,与传统挤出机相比,PLA/PCL共混体系中分散相粒径的平均尺寸更小,且分散更加均匀。这说明体积拉伸形变为主的偏心转子挤出机可以较好地提高复合材料的综合性能。     

低密度聚乙烯/聚乳酸共混物性能的研究

利用熔融成型法制得不同聚乳酸(PLA)质量分数的低密度聚乙烯/聚乳酸(PE–LD/PLA)共混物,并对PE–LD/PLA共混物的结构和性能进行研究。结果表明,共混物中PLA相与PE–LD相之间没有发生化学反应,它是PLA与PE–LD的一种简单混合物。共混物中的PLA含量对其力学性能和亲水性均有很大影响。随着PLA含量的增加,共混物的断裂伸长率逐渐降低而拉伸强度和拉伸弹性模量逐渐增大,共混物的亲水性增加,且随着降解时间的增加,共混物的断裂伸长率轻微增加而拉伸强度和拉伸弹性模量小幅度降低,这些现象均与PLA是一种强度高但柔韧性较差的亲水性高分子材料有关。     

PLA/PCL共混物的制备及其在医用材料中的应用

采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混物,探讨了PCL含量对共混物加工性能和力学性能的影响。结果表明,随着PCL含量的增加,PLA与PCL在共混过程中的熔融转矩和平衡转矩总体呈下降趋势;拉伸强度逐渐降低,断裂伸长率先增加后减小,在PCL质量分数为30%时达到最大;冲击强度逐渐增大,当PCL质量分数超过30%时,增加幅度变缓。在此基础上利用超声波熔接技术将PLA/PCL共混物制成柔性肌腱吻合器,并以PCL质量分数为30%的共混物为例,研究了压力和辊压速度对肌腱吻合器外观质量的影响,发现在压力2.0 MPa、辊压速度5 mm/s的条件下可制备出外形良好、孔洞完好的肌腱吻合器。最后研究了在此工艺条件下由不同PCL含量的共混物制备的肌腱吻合器在体外模拟手术缝合过程中的性能,发现当PCL质量分数为30%时,肌腱吻合器显示出柔韧性好和不易拉豁等优点,在肌腱修复外科手术领域具有良好的应用前景。     

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/聚氨酯共混物的力学行为与形态研究

采用双螺杆挤出机制备了一系列聚乳酸(PLA)/热塑性聚氨酯(TPU)共混物,通过万能试验机、悬臂梁冲击试验机和动态力学分析仪对PLA/TPU共混物进行力学性能测试,并对不同拉伸状态下的试样和冲击断面分别进行扫描电子显微镜观察。结果表明,随着TPU含量的增加,PLA/TPU共混物的断裂伸长率和冲击强度显著增大,且储能模量降低,损耗模量升高,其拉伸断面呈现出液滴态一粗纤态一细纤态的演变;当TPU含量达到40%(质量分数,下同)时,PLA/TPU共混物的断裂伸长率和冲击强度分别比纯PLA增加了300%和13.5倍。     

Mechanical and rheological properties of epoxidized soybean oil plasticized poly(lactic acid)

Poly(lactic acid) (PLA) is a well known biodegradable thermoplastic with excellent mechanical properties that is a product from renewable resources. However, the brittleness of PLA limits its general applications. Using epoxidized soybean oil (ESO) as a novel plasticizer of poly(lactic acid), the composite blend with the twin‐screw plastic extruder at five concentrations, 3, 6, 9, 12, and 15 wt %, respectively. Compared with pure PLA, all sets of blends show certain improvement of toughness to different extents. The concentration with 9 wt % ESO increases the elongation at break about 63%. The melt flow rates of these blends with respect to different ESO ratio have been examined using a melt flow indexer. Rheological behaviors about shear viscosity and melt strength analysis are discussed based on capillary rheology measurements. The tensile strength and melt strength of the blends with 6 wt % ESO simultaneity reach the maximums; whereas the elongation at break of the blends is the second highest level. ESO exhibits positive effect on both the elongation at break and melt strength. The results indicate that the blend obtained better rheological performance and melt strength. The content of 6 wt % ESO in PLA has been considered as a better balance of performance. The results have also demonstrated that there is a certain correlation between the performance in mechanical properties and melt rheological characterization for the PLA/ESO blends.© 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2009     

SEBS-g-MAH增韧聚乳酸的性能研究

采用哈克密炼机制备了聚乳酸(PLA)与马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚弹性体(SEBS-g-MAH)的共混物,并对共混物的力学性能、流变性能和微观结构进行了分析。结果表明,共混物的拉伸强度随着SEBS-g-MAH含量的增加而下降,断裂伸长率随着SEBS-g-MAH含量的增加而增大。当SEBS-g-MAH的含量为30 %时,共混物的冲击强度提高了2.5倍,共混物的韧性得到提高。随着SEBS-g-MAH含量的增加,PLA熔体黏度的变化趋势与SEBS-g-MAH越来越相似,即熔体黏度随着频率的增大而下降。扫描电镜分析表明,MAH基团改善了两相间的界面作用,增韧作用明显。     

Effect of miscibility on mechanical and thermal properties of poly(lactic acid)/ polycaprolactone blends

Binary blends based on poly(lactic acid) (PLA) and polycaprolactone (PCL) were prepared by melt mixing in a twin‐screw co‐rotating extruder in order to increase the low intrinsic elongation at break of PLA for packaging applications. Although PLA and PCL show low miscibility, the presence of PCL leads to a marked improvement in the ductile properties of PLA. Various mechanical properties were evaluated in terms of PCL content up to 30 wt% PCL. In addition to tensile and flexural properties, Poisson's ratio was obtained using biaxial extensometry to evaluate transversal deformations when axial loads are applied. Very slight changes in the melt temperature and glass transition temperature of PLA are observed thus indicating the low miscibility of the PLA–PCL system. Field emission scanning electron microscopy reveals some interactions between the two components of the blend since the morphology is characterized by non‐spherical polycaprolactone drops dispersed into the PLA matrix. In addition to the improvement of mechanical ductile properties, PCL provides higher degradation rates of blends under conditions of composting for contents below 22.5% PCL. © 2016 Society of Chemical Industry     

聚乳酸/尼龙11/氯醚弹性体三元共混体系结构与性能研究

以生物基尼龙11(PA11)和氯醚橡胶(ECO)作为聚乳酸(PLA)的增韧和耐热改性剂,通过熔融共混的方法制备了PLA/PA11/ECO三元共混体系,并系统表征了体系的相容性、形貌结构、热行为及物理性能.PA11的存在改善了共混体系组分之间相容性.连续相PA11能有效提高PLA基体的维卡软化温度至160 ℃以上.PLA...     

超支化聚酰胺酯对聚乳酸增韧改性的研究

采用熔融共混的方法,用生物可降解的超支化聚酰胺酯(HBP)对聚乳酸(PLA)进行增韧改性,制备出具有良好韧性的PLA复合材料。对不同HBP含量的共混物的红外光谱、热性能和力学性能进行了测试和分析。红外光谱显示PLA和HBP间存在氢键作用。HBP的加入使PLA的结晶度从30.99%降低到18.58%。当HBP含量增加到10%时,PLA共混物的拉伸强度略有提高,且断裂伸长达到43.06%。结果表明:HBP的加入对PLA起到了很好的增韧作用。     

EVA熔体流动速率对PLA/EVA共混物性能的影响

通过熔融共混法制备了聚乳酸（PLA）/乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）共混物,采用SEM、DSC、旋转流变仪等研究了VA质量分数为28%,熔体流动速率（MFR）不同的EVA对PLA/EVA共混物性能的影响。结果表明,EVA熔体流动速率越小,其在PLA基体中分散越均匀,EVA颗粒粒径也越小。共混物的结晶度随EVA熔体流动速率的增大而增大,但PLA的玻璃化转变温度（Tg）基本不受EVA的影响。PLA/EVA共混物的复数黏度和储能模量均随EVA的熔体流动速率的增高而减小。力学性能测试结果表明,当EVA的质量分数为15%时,PLA的断裂伸长率明显升高,冲击强度约是纯PLA的2倍。     

聚乳酸微纳复合泡孔的结构与性能研究

通过熔融共混制备聚乳酸（PLA）/聚（己二酸丁二酯?对苯二甲酸丁二酯）（PBAT）共混物。以环氧扩链剂（CE）为相容剂,研究了CE含量对共混物的流变行为、结晶行为的影响,并研究了CE含量为5份的共混物在冷结晶温度下的发泡行为以及泡沫的拉伸性能。结果表明,共混体系的相容性、结晶速率随着CE含量的增加而增加、可发性提高,在添加了5份CE的共混物中得到了微纳复合泡孔,泡孔密度达到10¹³ 个/cm³,相对于PLA泡沫,共混物泡沫的断裂伸长率提高了40 %。     

聚乳酸/环氧大豆油共混物的性能

聚乳酸（PLA）与环氧大豆油（ESO）经熔融共混制得具有高韧性的PLA/ESO共混物,并研究了ESO含量对PLA微观形态、力学和流变性能的影响规律。结果表明：ESO可显著降低PLA的熔体黏度,提高PLA的韧性;PLA/ESO共混物在低ESO含量（10%）时为部分相容,而在高ESO含量（20%和30%）时发生了相分离,从而使共混物的断裂伸长率和冲击强度随ESO含量增加先增大后减小,且分别在ESO含量为20%和15%时达到最大值,约为PLA的17倍和2.9倍,而拉伸强度则随之减小。     

聚酰胺弹性体增韧聚乳酸改性研究

选用聚酰胺弹性体(聚酰胺和聚氧乙烯的共聚物,PAE)与聚乳酸(PLA)熔融共混进行增韧改性。结果表明,当PAE弹性体含量在20%～30%(质量分数,下同)之间时,共混体系发生脆韧转变,最大冲击强度达到67.6J/m,但拉伸强度和模量大幅度下降;PAE弹性体含量为5%～10%时共混体系的拉伸强度保持率最高,而且断裂伸长率提高近40倍,综合性能较好;虽然扫描电子显微镜照片显示共混体系为两相分离,但是差示扫描量热分析数据均表明,随着PAE弹性体含量的增加,共混体系的玻璃化转变温度和熔点发生相应变化,证明该共混体系为半溶混性,即两相间存在一定的相互作用;热失重分析数据显示,PAE弹性体在一定程度上提高了PLA的热降解温度。     

丙烯酸酯接枝改性天然橡胶增韧聚乳酸

通过在天然橡胶(NR)分子链上接枝甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA),制备了三种丙烯酸酯接枝改性NR:NR-g-PMMA,NR-g-PBA和NR-g-(PMMA,PBA)。采用核磁共振氢谱对三种接枝物进行了化学结构鉴定。将接枝改性后的NR和未改性的NR与PLA采用哈克密炼机熔融共混,分别制备了PLA/NR,PLA/NR-gPMMA,PLA/NR-g-PBA和PLA/NR-g-(PMMA,PBA)共混物,研究了接枝改性NR和未改性NR含量对共混物力学性能和热性能的影响。各共混物的拉伸弹性模量和拉伸强度均随接枝改性NR和未改性NR含量的增加而降低,断裂伸长率和缺口冲击强度随接枝改性NR和未改性NR含量的增加而提高。其中,PLA/NR-g-PBA共混物的断裂伸长率和缺口冲击强度比其它共混物提高的幅度大,当NR-g-PBA的质量分数为5%时,PLA/NR-g-PBA共混物的断裂伸长率达到78%,缺口冲击强度为5.2 k J/m2,而纯PLA的断裂伸长率仅为7.7%,缺口冲击强度为2.5 k J/m2,说明NR接枝分子柔顺性较高的BA更有利于促进其与PLA共混物的韧性提高。热分析结果表明,PLA/NR-gPBA共混物的热稳定性相比于纯PLA也有所提高。