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。     

TMC-328与TMP-6复配调控聚乳酸结晶与性能

为了克服聚乳酸成核能力差。专用单一成核剂(TMC-328)改性价格昂贵且效果有限的不足,采用TMC-328/TMP-6来协同调控聚L-乳酸(PLLA)的结晶与性能,利用差示扫描量热仪(DSC)、X射线粉末衍射仪(WAXD)、偏光显微镜(POM)和力学性能测试手段系统研究了复合成核剂对PLLA结晶行为、晶体形态和力学性能方面的影响。结果表明,复合成核剂TMC-328/TMP-6显著提高了聚乳酸的结晶温度和结晶速率,成核效果优于传统的单一TMC-328成核剂,且不影响PLLA的结构和晶型。另外,适量的复合成核剂可以提高PLLA的韧性,在TMC-328含量为0.6%,TMP-6的含量为0.4%时,PLLA/TMC-328/TMP-6共混材料的缺口冲击强度达到了最大值4.33 kJ/m~2,较PLLA/TMC-328共混物和纯PLLA分别约提高了10.9%和1.3倍。     

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。     

成核剂TMC-300对聚乳酸非等温结晶动力学的影响

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了成核剂TMC-300对聚乳酸(PLA)结晶行为的影响,并通过莫志深法和Kissinger法考察了PLA/TMC-300复合材料的非等温结晶动力学。结果表明:TMC-300对PLA具有异相成核作用,可以有效地促进PLA的结晶。     

成核剂TMC-300对聚乳酸结晶的影响

针对聚乳酸结晶速度慢、结晶度低的问题,通过添加聚乳酸成核剂TMC-300来改善其结晶性能。实验过程采用热重、红外、结晶速率测定仪以及X光衍射等手段考察了成核剂TMC-300对聚乳酸结晶的影响。成核剂TMC-300没有对聚乳酸的结构和晶型造成影响,但大大缩短了半晶时间。在0.8%的添加量下,半晶时间低至40 s。结果表明,TMC-300是一种有效的聚乳酸成核剂。     

高结晶度iPP/TMC-300复合材料的制备及性能

以全同立构聚丙烯(iPP)和癸二酰二苯甲酰肼(TMC-300)为原料,通过熔融共混技术制备了iPP/TMC-300复合材料,采用DSC、XRD、SEM、POM和力学测试仪器考察了成核剂TMC-300对iPP结晶和熔融行为、晶体结构以及力学性能等的影响。结果表明:TMC-300对iPP有显著的成核效果,当TMC-300的质量分数为0.6%时,iPP的结晶温度由纯iPP的117.2℃提高到126.9℃,其成核效率可达到56.3%;在130℃下等温结晶,纯iPP的半结晶时间(t1/2)为4.85 min,当TMC-300的质量分数为0.2%时,t1/2变为0.52 min,减小了89%。同时,TMC-300的添加并没有改变iPP的晶体结构,而且添加TMC-300的iPP的冲击断裂表面相对纯iPP呈现出了明显的多褶皱韧性断裂形貌特征,TMC-300的质量分数为0.2%时,复合材料的断裂伸长率由纯iPP的674.8%提高到了833.2%,缺口冲击强度由32.5 J/m提高到了43.2 J/m。将TMC-300与成核剂TMC-328、HPN-68L对iPP的结晶与力学性能影响进行了对比,TMC-300的质量分数为0.2%时的结晶峰温度为126.2℃,较TMC-328的质量分数为0.2%时的125.2℃略高,其缺口冲击强度(43.2 J/m)较HPN-68L的质量分数为0.2%时的(37.3 J/m)提高了15.8%。     

成核剂TMC-300对聚乳酸等温结晶的影响

通过DSC考察了成核剂TMC-300对聚乳酸（PIA）成核结晶过程的影响,发现成核剂TMC-300可以有效地促进聚乳酸的成核结晶。在使用Avrami方程对该体系进行评价时发现,该方程只适应于聚乳酸结晶初期的评价,而在后期则出现严重偏离现象。     

成核剂TMC-328及TMC-300对聚乳酸结晶性能的影响

通过考察市售的成核剂品种TMC-328与TMC-300对聚乳酸结晶的影响发现,这两种成核剂对聚乳酸结晶均有促进作用,对聚乳酸的抗冲击性也均有提高。     

成核剂对聚乙醇酸结晶行为的影响

改善聚乙醇酸(PGA)的结晶性能有利于拓宽其应用领域。采用差示扫描量热仪和偏光显微镜研究市售成核剂TMC-300对PGA非等温结晶和等温结晶行为的影响规律,并利用Avrami方程研究其等温结晶动力学。结果表明,TMC-300的加入能够提高PGA熔融结晶温度和结晶度,最佳质量分数为0.8%。在此添加量下,TMC-300能使PGA在195～205℃下的半结晶时间缩短、结晶速率提高,Avrami指数n变化不明显。结合晶体形貌,说明PGA在等温结晶过程中呈异相成核的三维球晶生长方式,TMC-300的加入不会改变其结晶的生长维数,但能明显减小晶体尺寸。     

成核剂与增容剂调控聚乳酸/聚丙烯复合材料的结晶与力学性能研究

通过熔融共混法制备聚丙烯/聚乳酸(PP/PLA)复合材料,研究成核剂癸二酸二苯基二酰肼(TMC-300)和增容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)对PP/PLA复合材料的结晶行为、热学性能、力学性能的影响。结果表明,TMC-300能够显著提高PP/PLA共混物的结晶速率和结晶度,降低球晶尺寸,并改善复合材料的力学性能。当TMC-300添加量为0.5%时,共混物的熔点从163.9℃提高到168.6℃,结晶度达到44.2%,比纯PP/PLA提高25.6%,拉伸强度和冲击强度分别增加了13.33%,49.86%。当增容剂与成核剂并用时,增容剂可改善PLA链段运动能力,并提供更多的成核位点,进一步促进PLA的结晶性能,且结晶的分布由海岛式结构变为双连续相结构,复合材料的拉伸强度比纯PP/PLA提升了19.25%。     

辛二酸二苯甲酰肼对聚乳酸结晶的影响

采用差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)、流变仪等多种测试方法，研究了有机成核剂辛二酸二苯甲酰肼(BOAD)在聚L-乳酸(PLLA)非等温结晶过程中的作用。研究表明，BOAD是一种高效的PLLA成核剂，能大幅提高PLLA的结晶速率。BOAD在PLLA基体中具有一定溶解性，在熔融共混时溶解进入PLLA熔体，温度降低后，从PLLA基体中析出结晶，为PLLA提供异相晶核。从PLLA中析出的BOAD的晶体形貌与其添加量有关，并且可对BOAD的成核效果产生显著影响。当BOAD含量为0.75%时，从PLLA中析出的BOAD晶体呈树枝状，PLLA在其表面附生结晶，并且与其形成特殊的“枝叶结构”。在该情况下，BOAD的成核效果最佳，PLLA的结晶峰温度最高。     

成核剂TMC-200对聚乳酸结晶的影响

采用红外光谱分析、X光衍射分析(XRD)和差示扫描量热分析(DSC)等手段考察了成核剂TMC-200对聚乳酸结晶性能的影响。结果表明,TMC-200是一种高效成核剂,可以在不改变聚乳酸结构的情况下有效提高聚乳酸的结晶速度。     

对叔丁基杯[4]芳烃包合物对聚乳酸结晶过程的影响

以对叔丁基杯[4]芳烃(tBC4)为主体,甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯为客体分子,制备4种tBC4包合物tBC4-t、tBC4-ox、tBC4-mx、tBC4-px。考察了tBC4包合物对左旋聚乳酸(PLLA)结晶性能及结晶形态的影响。结果表明,tBC4包合物能将PLLA的结晶峰值温度(T_p)提高近7℃;进一步研究发现几种包合物在经高温后,客体小分子逃逸,样品均改变为相同的晶体结构,因此对PLLA成核有相同的影响;此外,含有成核剂的PLLA球晶尺寸小于空白PLLA的球晶尺寸,成核剂的加入不改变PLLA球晶生长的方式。     

酰肼类成核剂己二酸二苯基二酰肼对PBS复合材料性能的影响

聚丁二酸丁二酯(PBS)是近些年兴起的一类绿色环保高分子材料,具有良好的生物可降解性和生物相容性,是最具发展潜力的环境友好材料之一。然而PBS冲击强度较低,结晶性能较差,限制了其进一步的发展和应用。针对以上不足,采用酰肼类成核剂己二酸二苯基二酰肼(TMC-306)对PBS树脂进行改性,研究了酰肼类成核剂的添加量对PBS复合材料力学性能、结晶性能、加工性能以及微观形貌的影响。结果表明,TMC-306的引入明显改善了PBS/TMC-306复合材料的力学性能和结晶性能,当TMC-306添加量为15份时,PBS复合材料的冲击强度从41 J/m提高至102 J/m,提升了149%,结晶度从48.40%提高至62.01%,提升了28.12%。X射线衍射测试结果表明,成核剂TMC-306使复合材料晶面的衍射峰面积略微增大,与纯PBS晶型基本一致。流变测试结果发现,随着成核剂添加量的增加,PBS复合材料的储能模量、损耗模量和复数黏度均逐步增大,熔体强度得到了提高,这说明成核剂同时也改善了复合材料的加工性能。扫描电子显微镜测试结果表明,随着TMC-306的增加,PBS复合材料的断面由平整光滑变为“阶梯”...     

聚羟基丁酸己酸酯对聚乳酸结晶性能的影响

通过溶液共混法制备了生物可降解左旋聚乳酸(PLLA)和聚羟基丁酸己酸酯(PHBHHx)复合材料,用差示扫描量热仪和偏光显微镜研究了PHBHHx对PLLA热性能与结晶性能的影响。结果表明,PLLA与PHBHHx存在一定的相容性和相互作用,PLLA的玻璃化转变和冷结晶行为随着共混组成而变化。PLLA的相对分子质量越大,球晶形貌的规整性越差。当PHBHHx含量达到30%(质量分数,下同)时,其能加快PLLA的链段运动,提高结晶的成核密度,加快结晶速率。     

成核剂TMC-210对聚乳酸结晶的影响

通过采用红外(IR)、X光衍射(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)等手段考察了成核剂TMC-210对聚乳酸(PLA)结晶性能的影响,试验结果表明TMC-210可以在不改变PLA结构的情况下使PLA的半结晶时间随添加量增加而减小。     

环己烷羧酸盐成核剂改性PLLA的非等温结晶行为研究

采用差示扫描量热(DSC)法考察了环己烷羧酸盐成核剂N-20的引入对左旋聚乳酸(PLLA)非等温结晶行为的影响,然后通过Jeziorny法、Ozawa法和莫志深法对改性PLLA材料的非等温结晶动力学进行了分析。结果表明:N-20的引入使PLLA的结晶能力得到显著提升,其中,N-20添加量为1.0%的改性PLLA试样的结晶性能优于添加量为0.4%的试样;N-20添加量的增加并未改变PLLA晶体的生长模式,但加快了结晶速率。此外,Jeziorny法、Ozawa法和莫志深法三种分析方法中,仅莫志深法适合于描述改性PLLA材料的非等温结晶过程,其分析结果与DSC测试结果相一致。     

聚乳酸/可反应性纳米SiO2复合材料的等温结晶动力学

采用熔融共混法制备了聚乳酸/可反应性纳米二氧化硅(PLLA/RNS)复合材料。利用差示扫描量热仪研究了RNS对PLLA等温结晶行为的影响;用Avrami 方程研究了PLLA及其复合材料的等温结晶动力学。结果表明,加入RNS对PLLA结晶起到了异相成核作用,随着RNS含量的增加,PLLA的结晶速率(K)提高,半结晶时间(t1/2)减小,而Avrami指数(n)变化不大,说明RNS没有改变PLLA结晶的成核机理;利用Arrhenius方程和Lauritzen-Hoffman理论分别对PLLA及其复合材料的结晶活化能(ΔE)、成核参数(Kg)和折叠链端表面自由能(σe)进行计算后发现,复合材料的ΔE比纯聚乳酸的小,Kg 、σe略有增加。这表明加入RNS降低了复合材料的ΔE,从而有效地促进了PLLA基体的结晶。     

MTP工艺失活催化剂在聚乳酸改性中再利用

利用煤化工甲醇制丙烯(MTP)工艺失活催化剂(MTP-DC)对左旋聚乳酸(PLLA)填充改性,研究了其对PLLA结晶及力学性能的影响。结果表明:w(MTP-DC)为1.0%时,PLLA/MTP-DC复合材料的结晶温度达112.4℃;w(MTP-DC)为0.8%时,PLLA/MTP-DC复合材料的弯曲模量达6 682.62 MPa,较纯PLLA(5 621.67 MPa)提高1.26倍;MTP-DC的添加不会改变PLLA的晶型;一定量的MTP-DC有利于PLLA结晶,使PLLA晶体细化,成核密度增加。利用MTP-DC起到了资源节约,废物利用的目的,同时还提升了PLLA的结晶能力与一定的力学性能。     

苯磷酸锌改性聚L-乳酸的非等温结晶和热稳定性

利用苯磷酸锌(ZP)对聚L-乳酸(PLLA)基体改性,借助差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)以及热失重分析仪(TGA)等研究ZP对PLLA非等温结晶行为和热稳定性的影响。结果表明:ZP作为异相成核剂可加速PLLA的结晶,且随着ZP含量的增加,结晶可在更高温度下发生。ZP的加入对PLLA的热失重曲线趋势影响不大,但起始分解温度会下降,从而降低PLLA的热稳定性。而对PLLA/ZP体系而言,其热稳定性对ZP含量的依赖性较小。