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。     

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。     

PBS增韧改性PGA共混物的制备及性能

采用熔融共混和反应挤出技术制备聚乙醇酸/聚丁二酸丁二酯(PGA/PBS)共混物,研究PBS含量对PGA/PBS的热变形温度、拉伸性能、冲击性能、微观形貌以及结晶行为的影响。结果表明：随着PBS含量的增加,PGA/PBS热变形温度降低。当PBS添加量为20%,PBS在体系中分散均匀,分散相尺寸为纳米级,共混体系韧性明显增强。相比PGA,PGA/PBS的冲击强度从2.9 kJ/m²提高至8.7 k J/m²,弯曲模量大于4 000 MPa。而当PBS含量升至30%和40%,PBS出现熔融合并,逐渐呈现双连续相,导致弯曲模量和断裂伸长率明显下降。     

苹果酸对聚乳酸/热塑性淀粉共混物结构与性能的影响

将天然淀粉用甘油改性后制得了热塑性淀粉(TPS),再通过熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/TPS共混物。通过SEM、TG、DSC分析和拉伸性能、吸水性能、流变性能测试,研究了苹果酸对TPS和PLA/TPS共混物结构和性能的影响。结果表明:苹果酸能促进淀粉酸解,使TPS分散相尺寸减小,在PLA基体中的分布更加均匀;苹果酸能提高PLA/TPS共混物的拉伸性能;苹果酸对PLA/TPS共混物的玻璃化转变温度、熔融温度及冷结晶温度影响较小;少量的苹果酸可降低PLA/TPS共混物的吸水率。     

制备工艺对PLA/PBAT/OMMT三元复合材料微观结构与性能的影响

采用两步法工艺,先制备聚乳酸/有机改性蒙脱土（PLA/OMMT）复合材料,然后将其与聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）共混制得（PLA/OMMT）/PBAT复合材料,再与一步法工艺制备的PLA/PBAT/OMMT复合材料进行性能对比研究。对复合材料中不同相的界面张力进行了测试,对复合材料的微观结构进行了透射电子显微镜和扫描电子显微镜观察,对PLA的熔融与结晶行为进行了分析。结果表明,OMMT的加入降低了PBAT分散相尺寸,模糊了PLA与PBAT之间的相界面,改善了二者间的相容性;两步法工艺制得的复合材料中OMMT对PLA和PBAT两相增容效果及分散相的均匀性均优于一步法;在亲和性的作用下OMMT倾向于分布在PLA相以及PLA与PBAT相界面处;OMMT与PBAT协同增韧PLA效果明显。     

聚乳酸/接枝改性天然橡胶的制备及性能表征

通过乳液聚合法制备了甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性天然橡胶(NR-g-GMA),并用傅里叶变换红外光谱仪确认了NR-g-GMA的化学结构。用哈克密炼机熔融共混制备了聚乳酸(PLA)/NR-g-GMA共混物,研究了NR-g-GMA用量对共混物的微观形貌、热性能和力学性能的影响。结果表明:共混物中的NR-g-GMA以球粒分散相分布在PLA基体中,并随NR-g-GMA用量的增加,分散相尺寸增大;NR-g-GMA的引入使PLA的玻璃化转变温度和结晶温度降低,熔融温度和结晶度提高,共混物的热稳定性有所降低;PLA/NR-g-GMA共混物的断裂伸长率随NR-g-GMA用量的增加显著提高,纯PLA的断裂伸长率为4%,当NR-g-GMA用量为10%时,共混物的断裂伸长率达到85%,表明NR-g-GMA对PLA具有显著的增韧作用。     

自由基引发剂对PLA/PBAT共混物结构与性能的影响

利用过氧化苯甲酰(BPO)与过氧化二异丙苯(DCP)作为自由基引发剂,通过三螺杆挤出机制备了原位增容聚乳酸/聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PLA/PBAT)共混物。运用傅立叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、差式扫描量热仪、热重分析仪和电子万能试验机等研究了BPO与DCP对PLA/PBAT共混物的结构、微观形貌、热学性能、以及力学性能等。结果表明,BPO与DCP降低了分散相的尺寸,改善了两相界面粘结强度,增加了两相的相容性; BPO与DCP能够大幅提高共混物的热稳定性;添加0. 1份DCP时,PLA/PBAT共混物冲击强度达到最大值9. 38 MPa。     

聚乳酸/改性甘蔗纤维复合材料的制备与性能分析

以低分子量聚乙二醇(PEG)为增塑剂,马来酸酐改性的甘蔗纤维(MSF)为成核剂,采用熔融共混的方式制备PLA/MSF/PEG复合材料,并对复合材料的结晶行为、晶体形貌、力学和表面亲水性进行研究。结果表明:表面改性的MSF可作为异相成核剂,显著提高PLA的结晶能力;增塑剂PEG和成核剂MSF的协同加入,能够进一步提高PLA的结晶速率,并增大球晶尺寸。增塑剂PEG的加入,能够明显提高PLA/MSF/PEG的断裂伸长率,但使复合材料的拉伸强度和模量下降。与PLA/PEG共混物相比,PLA/MSF/PEG共混物具有更高的拉伸强度和模量。PLA/MSF(3%)/PEG(10%)的综合性能较好,与纯PLA相比断裂伸长率提高468.7%,拉伸强度降低48.7%左右。因此,增塑剂PEG与改性纤维MSF协同改性,使PLA/MSF/PEG共混物具有更优异的力学性能和结晶性能,能够进一步扩大PLA材料的应用范围。     

PLA/PPC/OMMT纳米复合材料的结构与性能研究

采用双螺杆挤出机制备了聚乳酸（PLA）/聚碳酸亚丙酯（PPC）共混物和PLA/PPC/有机改性蒙脱土（OMMT）纳米复合材料,采用偏光显微镜、差示扫描量热仪和力学性能试验机等对共混物和纳米复合材料的相态结构、熔融与结晶行为和力学性能等进行了研究。结果表明,在PPC含量低于30 %时,随着PPC含量的增加,PLA/PPC和PLA/PPC/OMMT体系中PLA的玻璃化转变温度（Tg）均降低,在PPC含量为50 %时出现了明显的相分离;随着PPC含量的增加,PLA/PPC的冲击强度增大;OMMT的含量小于1.5 %时,PLA/PPC/OMMT体系的结晶度、拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度均随OMMT含量的增加而增大。     

聚乳酸/醋酸淀粉/有机蒙脱土纳米复合材料性能的研究

采用熔融插层法制备了聚乳酸/醋酸淀粉/有机蒙脱土（PLA/AS/OMMT）纳米复合材料,利用差示扫描量热仪、动态流变仪和扫描电子显微镜分析了OMMT对纳米复合材料热性能、流变行为和相形态的影响。结果表明,OMMT的加入降低了纳米复合材料的玻璃化转变温度和结晶温度;位于相界面的OMMT增强了PLA和AS两相间的相互作用并降低界面张力,使分散相AS颗粒的尺寸减小、尺寸分布变窄,有效抑制了AS的聚集。     

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。     

熔融插层法制备聚乳酸/有机蒙脱土纳米复合材料及其性能研究

以新疆地产蒙脱土和聚乳酸为原料,通过熔融插层的方法制备了聚乳酸(PLA)/有机蒙脱土（OMMT）纳米复合材料。分别采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、热重分析仪等对复合材料的微观结构、形貌及热稳定性进行了表征和分析。研究表明,PLA大分子链已经插入OMMT片层间,层间距明显增大,形成PLA/OMMT纳米复合材料,体系的相容性良好。PLA/OMMT纳米复合材料的热失重曲线移向高温端,其热分解温度提高。PLA/OMMT纳米复合材料的熔点、维卡软化点、冲击强度、拉伸强度、热稳定性均比PLA基体有明显的提高。PLA/OMMT纳米复合材料的降解性初步研究表明其是一种良好的生物可降解环保塑料。     

扩链剂对PPC/PBS共混体系性能的影响

通过熔融共混方法制备了PPC/PBS材料,通过机械性能、DSC、TG、SEM研究了PBS、扩链剂的加入量对共混体系力学性能、结晶性能、热稳性能、微观形貌的影响。结果表明:PBS的加入提高了PPC的拉伸强度、热稳定性能;扩链剂的加入提高了PPC/PBS共混体系的拉伸强度、非缺口冲击强度和热稳定性能。     

PLA/PBAT/OMMT生物基材料的制备及快速成型

对生物可降解材料聚乳酸(PLA)与聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)及有机蒙脱土(OMMT)材料进行共混,采用挤出成型制备PLA/PBAT/OMMT线材,再采用快速成型制备标准试样,通过对样件的力学性能、结晶行为、断面形貌和表观质量的测试和分析得出:纯PLA的拉伸强度和断裂伸长率分别为7.42MPa和1.8%,表现出硬而脆的特点;PLA/PBAT共混后,随着PBAT含量的增加,共混材料的断裂伸长率以及冲击强度不断提高,当PBAT含量为60%时,共混物的断裂伸长率达到405%,材料的冲击强度为31.11kJ/m2,约为纯PLA的11倍;而共混材料的拉伸强度表现出先增后减的趋势,当PBAT含量约为30%时,拉伸强度最佳,为37.08MPa;加入2%含量的OMMT后,共混材料的综合力学性能较之前又有不同程度的提高,其中拉伸强度以及冲击强度提升的较为明显;通过差示扫描量热和扫描电镜分析,PLA/PBAT共混体系为不相容体系,两相界面存在大量的孔洞,且结晶性能差,为半结晶聚合物,OMMT的加入使PLA/PBAT的两相界面变得模糊,极大地改善他们的相容性,而且还提高了共混物的结晶度;通过观察打印制件的表观质量,当PBAT的含量在30%左右,综合快速成型性能最佳。     

纳米蒙脱土对PA66/PP共混物结构与性能的影响!

通过融挤出制备了PA66/PP/纳米蒙脱土(OMMT)共混物,采用广角X射线衍射(WAXD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等研究了OMMT在PA66/PP共混物中的分散及其对PA66/PP共混物力学性能、结构的影响。结果表明,OMMT主要为剥离状态分布于PA66/PP中。随OMMT含量增加,PP分散相尺寸逐渐减小,且5 phr OMMT时,PP分散相尺寸达到最小。PA66/PP/OMMT共混物的拉伸强度和模量呈上升趋势,缺口冲击强度下降。     

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。     

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。     

聚乳酸/无机填料复合材料结构与性能的研究

采用密炼器熔融共混法,将聚乳酸(PLA)分别与碳酸钙(CaCO3)、蒙脱土(MMT)及滑石粉(Talc)共混制备成生物降解复合材料,研究了PLA/无机填料共混物的力学性能、断面微观结构及结晶性能。结果表明:CaCO3、MMT和Talc均降低了PLA的断裂伸长率;Talc和CaCO3对PLA的拉伸强度影响不大,MMT明显降低了PLA的拉伸强度;Talc和CaCO3相对MMT在PLA基体中的分散较均匀;CaCO3和MMT改善PLA结晶性能的效果不明显,而Talc大大提高了PLA的结晶性能使,PLA的结晶温度下降约20℃结,晶度提高近3%。     

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。