增塑剂对聚乳酸性能影响的研究

采用熔融共混法,以丙三醇、乙酰柠檬酸三正丁酯(ATBC)以及邻苯二甲酸二辛酯(DOP)作为增塑剂,对聚乳酸(PLA)进行增塑改性,讨论了不同的增塑剂及含量对改性PLA性能的影响.结果表明,3种增塑剂均能提高PLA的韧性,其中利用ATBC增塑改性时效果最好,且当其含量为15～20 份时,改性PLA的力学性能较佳;随着ATBC的含量增加,PLA的熔体流动性进一步增强,熔点(Tm)、玻璃化转变温度(Tg)以及结晶温度均有所下降,PLA的结晶能力增强,维卡热变形温度呈先下降后上升的趋势,改性PLA的吸水率有所降低,降解率有所上升.     

聚乙二醇改性聚乳酸/乙酰柠檬酸三丁酯复合薄膜的结构及性能

以聚乳酸（PLA）为基材、乙酰柠檬酸三丁酯（ATBC）为增塑剂、聚乙二醇（PEG）为增韧剂采用溶液共混法涂覆制备PLA复合薄膜。采用红外吸收光谱、热分析、X射线衍射、扫描电子显微镜及拉伸测试表征PLA复合薄膜的结构和性能。结果表明,适量的PEG改性PLA/ATBC复合薄膜后,使其拉伸强度从29.52 MPa增加到33.40 MPa,断裂伸长率从262 %增加到292 %,薄膜的柔韧性得到增强;PEG的端羟基与PLA的羰基发生缔合反应形成氢键,提高了PLA/ATBC复合薄膜的热稳定性和结晶度;观察90 d后的薄膜表面SEM图像,发现PEG改性后的PLA/ATBC复合薄膜表面没有龟裂纹的产生,延长了其使用寿命;加入微量的爽滑剂乙撑双硬脂酰胺（EBS）改善了PLA复合薄膜的相容性和加工性能。     

不同增塑剂对PLA/BF复合材料的性能影响

采用注塑工艺,探讨了乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)、聚乙二醇1500(PEG1500)、甘油(GY)和聚乙二醇200(PEG200)四种增塑剂及ATBC含量对聚乳酸/竹纤维(PLA/BF)复合材料的力学性能、吸水性、热稳定性、相容性的影响。结果表明,四种增塑剂都能使复合材料PLA/BF的相容性有所改善,但作用不同,少量ATBC的添加有利于PLA/BF复合体系相容性的提高。PEG1500和GY的添加有利于复合材料热稳定性的增加,而PEG200和ATBC则相反。PEG1500使复合材料的吸水率改变最大。力学性能分析可知,PEG1500对复合材料的韧性作用最显著,但同时拉伸强度的下降幅度也是最大,综合各因素得出ATBC最适合做该PLA/BF复合材料的增韧改性剂。随着ATBC含量的增加PLA/BF复合材料的热稳定性下降,吸水率提高,拉伸强度下降,韧性提高。     

柠檬酸酯增塑聚乳酸/淀粉复合材料的研究

聚乳酸(PLA)基料与玉米淀粉、引发剂双2,5-二甲基-2,5-二(过氧化叔丁基)己烷(双2,5)、增容剂(MAH)、增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)通过熔融共混制备了增塑改性的聚乳酸/淀粉复合材料;考察了ATBC的加入对复合材料性能的影响。结果表明:增塑剂的加入可降低材料的玻璃化转变温度和冷结晶温度,但对顺丁烯二酸酐的增容效果有所削弱;在PLA/淀粉=70/30(质量比)时,增塑剂的加入量在7.5%～10%的范围内变化会导致力学性能的急剧转变。     

星形聚己内酯在聚乳酸中的增塑作用研究

以六羟基环三磷腈为引发剂,ε-己内酯（ε-CL）为原料,通过开环聚合反应合成了臂长为10的星状聚己内酯（SPCL）,并将其作为阻燃增塑剂应用于聚乳酸（PLA）中,并与线型聚己内酯（LPCL）和乙酰柠檬酸三丁酯（ATBC）两种增塑剂进行了对比。实验结果表明,在添加20 份时SPCL,SPCL共混样品断裂伸长率达由纯PLA的7.40%增加到18.86%,优于相同分子量的LPCL但小于ATBC,同时SPCL共混样品的拉伸强度明显优于其他两种样品。热分析和氧指数数据表明,加入SPCL后可以提高PLA的阻燃性能,且对材料的结晶性能和热稳定性影响较小。与小分子ATBC相比,SPCL在聚乳酸的中迁出率接近为零,是一种良好的耐迁出增塑剂。     

聚乳酸增塑体系熔体流动性及力学性能研究

通过熔融共混法,分别以乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)、己二酸二丁基二甘酯(增塑剂A)、异山梨醇硬脂酸酯(增塑剂B)、癸二酸二丁酯(DBS)为增塑剂,以丙烯酸型抗冲改性剂为增韧剂,制备了增塑聚乳酸(PLA)和复配增塑增韧PLA,研究了复配改性PLA的熔体流动性和力学性能,考察了增韧剂对PLA增塑体系的影响。结果表明:增塑剂A增塑PLA的综合性能较好;增韧剂可有效降低材料的熔体流动速率,提高材料的缺口冲击强度和断裂伸长率,但其拉伸强度有所降低。     

聚乳酸（PLA）／己二酸-对苯二甲酸-丁二酯共聚物（PBAT）／乙酰化柠檬酸三丁酯（ATBC）共混物的结晶行为

采用熔融共混法制备聚乳酸（PLA）／己二酸-对苯二甲酸-丁二酯共聚物（PBAT）／乙酰化柠檬酸三丁酯（ATBC）共混物。用差示扫描量热仪（DSC）和偏光显微镜（POM）分析了乙酰化柠檬酸三丁酯（ATBC）对共混物PLA结晶行为的影响。结果表明当PLA／PBAT含量为80／20（质量比）时,随着ATBC量的增加,PLA的Tg、Tc和Tm降低,结晶度提高,球晶生长速率增加。     

柠檬酸酯类、环氧大豆油类增塑剂改性聚乳酸进展

综述了国内外近十年来生物可降解的柠檬酸酯类增塑剂和植物油基环氧大豆油(ESO)类增塑剂增韧聚乳酸(PLA)的研究进展情况,重点阐述了乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)和ESO增塑剂增韧改性PLA的最新研究概况,主要概述了两种增塑剂改性PLA在力学性能,耐热性能,结晶性能和加工性能等方面的研究内容,最后对比了两种增塑剂增韧改性PLA的优缺点并对柠檬酸酯类和ESO类增塑剂增韧改性PLA的发展方向进行了展望。     

PLA/ECP/ATBC三元共混复合材料的制备及其性能

将与聚乳酸(PLA)化学接枝改性的环氧大豆油(ECP)和乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)作为复合增塑剂,改变ECP和ATBC的含量与PLA熔融共混制备PLA/ECP/ATBC三元共混复合材料,通过差式扫描量热仪、热变形温度测定仪、万能拉伸试验机、水接触角测定仪、洛氏硬度计考察了PLA/ECP/ATBC复合材料的热稳定性、力学性能和亲疏水性能。结果表明,复合材料结晶度最大为14.07%,是纯PLA的8.96倍;缺口冲击强度最大为4.59 kJ/m~2,比纯PLA提高了99.57%;断裂伸长率最大为167.2%,是纯PLA的50.21倍;改变ECP和ATBC的含量可以调节PLA复合材料的亲疏水能力和雾度,能为PLA基体与其他亲水亲油类材料的相容性改性拓宽思路,雾度的改变使PLA基复合材料可以用作光扩散剂,有助于拓展PLA材料的应用范围。     

超细滑石粉填充聚乳酸共混薄膜的制备及性能研究

采用双螺杆挤出共混法,将聚乳酸(PLA)、超细滑石粉(Talc)及乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)熔融共混制备生物降解粒料,并通过吹塑成型的方法制备了共混薄膜,研究了PLA共混薄膜材料的旋转扭矩、力学性能、稳定性及结晶形态。结果表明,随着超细Talc用量增加,PLA共混薄膜材料的旋转扭矩逐渐下降,拉伸强度和断裂伸长率均先增后降,直角撕裂强度基本不变;60℃体系增塑剂迁移率逐渐变小;125℃随Talc用量的增加,晶核数目增加、结晶速率增大且球晶尺寸变小。     

EVM/PLA共混发泡材料泡孔结构和性能的研究

以乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)和聚乳酸(PLA)共混物为基体材料,经模压发泡制备了共混发泡材料。研究了EVM/PLA不同共混比、硫化剂(DCP)、发泡剂(AC)和白炭黑用量以及不同发泡时间对EVM/PLA共混物发泡材料泡孔结构和物理机械性能的影响。结果表明,随PLA组分的减少,白炭黑和DCP用量的增加,泡孔逐渐减小,均匀度增加,孔壁增厚,材料的密度、拉伸强度和拉断伸长率呈升高趋势,发泡倍率呈降低趋势。随发泡剂AC用量的增加,泡孔壁变薄,平均泡孔尺寸变化不大,材料的密度、拉伸强度和拉断伸长率呈降低趋势,发泡倍率增加。随硫化时间的延长,泡孔尺寸变小,孔壁增厚、发泡倍率逐渐下降,拉伸强度先增大后减少,拉断伸长率先下降后上升。     

聚乙二醇对聚乳酸/淀粉纳米晶复合材料性能的影响

以聚乳酸（PLA）和淀粉纳米晶（SNC）为主要原料,聚乙二醇（PEG）为增塑剂,采用溶剂蒸发法制备PLA/SNC和PLA/SNC/PEG复合材料,通过差示扫描量热仪（DSC）、热台偏光显微镜（PLM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等研究了PEG对复合材料结晶行为、力学性能及界面相容性的影响。结果表明,PEG能够与SNC协同促进PLA结晶,使PLA/SNC/PEG复合材料的结晶速率明显提高;PEG的添加未改变PLA/SNC复合材料的结晶结构;随着PEG含量的增加,PLA/4%（质量分数,下同）SNC复合材料的拉伸强度先升高后下降,断裂伸长率不断提高;当PEG含量为2%时,PLA/4%SNC/2%PEG复合材料的力学性能最佳,拉伸强度为47.86 MPa,断裂伸长率为10.20%,PLA与SNC间界面相容性得到改善。     

Thermal and mechanical properties of plasticized poly(L‐lactic acid)

Acetyl tri‐n‐butyl citrate (ATBC) and poly(ethyleneglycol)s (PEGs) with different molecular weights (from 400 to 10000) were used in this study to plasticize poly(L‐lactic acid) (PLA). The thermal and mechanical properties of the plasticized polymer are reported. Both ATBC and PEG are effective in lowering the glass transition (T_g) of PLA up to a given concentration, where the plasticizer reaches its solubility limit in the polymer (50 wt % in the case of ATBC; 15–30 wt %, depending on molecular weight, in the case of PEG). The range of applicability of PEGs as PLA plasticizers is given in terms of PEG molecular weight and concentration. The mechanical properties of plasticized PLA change with increasing plasticizer concentration. In all PLA/plasticizer systems investigated, when the blend T_g approaches room temperature, a stepwise change in the mechanical properties of the system is observed. The elongation at break drastically increases, whereas tensile strength and modulus decrease. This behavior occurs at a plasticizer concentration that depends on the T_g‐depressing efficiency of the plasticizer. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 90: 1731–1738, 2003     

三醋酸甘油酯增塑聚乳酸共混体系热力学及动态力学性质

用三醋酸甘油酯(TA c)增塑聚乳酸(PLA),研究了TA c对PLA力学性能的影响。当塑化剂添加到15%之后抗张强度从64M Pa下降到29.9M Pa,断裂伸长率同时从5.6%升高到243.1%,可以达到吹膜所要求的性质。用DSC和DM A研究了该共混体系的相容性,观察到随着TA c含量的增大,线性降低了PLA的Tg和Tm,并且塑化剂提高了分子链的迁移性,也使得体系的结晶度增大。在塑化剂含量为25%时,PLA已经被塑化剂所饱和,继续添加塑化剂可能会导致两相分离。     

聚乳酸/塑化聚乙烯醇合金开孔发泡行为研究

以聚乳酸(PLA)为基体,加入不同含量的塑化聚乙烯醇(CPVA),通过熔融共混法制备PLA/CPVA合金样品。以超临界CO₂为物理发泡剂,采用釜压发泡和粒子沥滤法成功制备出PLA/CPVA合金开孔泡沫。结果表明,随着CPVA含量的增加,PLA的结晶温度下降,结晶度先上升后下降,熔体黏弹性改善;随着CPVA含量的上升,PLA/CPVA合金开孔泡沫的发泡倍率先减小后逐渐增大,开孔率逐步提高;当CPVA含量为50%(质量分数,下同)时,PLA/CPVA合金开孔泡沫的发泡倍率为23.1倍,开孔率达到了91.6%。     

Molecular mobility and physical ageing of plasticized poly(lactide)

Molecular mobility and physical ageing of amorphous plasticized polylactide (PLA) with two different contents of mesolactide are studied with the help of thermal analysis. Used plasticizers are acetyl tributyl citrate (ATBC) and triacetin (TA), two molecules with established miscibility and plasticizing efficiency. Lower plasticizer permanence of TA compared with ATBC is found. The plasticizer molecules decreased the size of the cooperativity domains at the glass transition temperature T_g and likely in the glassy state by decreasing intermacromolecular interactions and notwithstanding the mesolactide content of PLA and the chemical identity of the plasticizer. The recovery function is given and shows a significant effect of the plasticizer on the physical ageing. The supplementary free volume brought by the plasticizer enhances molecular mobility in the glassy state and increases structural relaxation at one order of magnitude. The comparison between different plasticizers reveals that the structural relaxation is however independent from the type of plasticizer and the percentage of mesolactide in PLA. POLYM. ENG. SCI., 55:858–865, 2015. © 2014 Society of Plastics Engineers     

碳酸钙高填充聚乳酸复合材料的制备及性能

在扩链剂Joncryl和增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯存在下,采用微米级碳酸钙对聚乳酸(PLA)基体进行了高填充改性,制备碳酸钙高填充聚乳酸基复合材料,并用电子拉力机、扫描电镜、ARES流变仪等手段对材料的结构与性能等进行测试与表征.结果表明:碳酸钙高含量时可以明显提高材料的拉伸强度、弯曲强度,而材料的冲击强度会有所下降,但质量含量在30％ ～60％时复合材料的冲击强度仍高于纯聚乳酸.随碳酸钙含量的增加,材料的储能模量逐渐增大.碳酸钙的加入可以提高材料的弹性,材料的剪切黏度随剪切速率的增大而逐渐降低.