不同粒径氧化锌以及改性纳米氧化锌对多功能PBAT复合膜的影响

采用溶剂铸膜法制备了聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）/聚乳酸（PLA）/对苯二甲酸二辛酯（DOTP）/氧化锌（ZnO）复合膜材料,并通过硬脂酸改性纳米ZnO,探讨了不同粒径ZnO以及改性纳米ZnO对复合薄膜力学性能、热性能、疏水性能、耐抽出性能以及抗菌性能的影响。结果表明,通过硬脂酸代替纳米ZnO表面的羟基极性基团,复合膜的耐抽出性能提高。硬脂酸的长链烷基与高分子链的链纠缠改善了改性纳米ZnO与PBAT的相容性。随着ZnO粒径的减小以及改性纳米ZnO含量的增大,复合薄膜的热性能有所下降,但耐抽出性能提高。拉伸强度提高,最高达到13.8 MPa。复合膜的疏水性能得到改善,接触角最高达到110°,复合膜材料的抑菌区域增大,抗菌性能有所增强。     

辐射改性淀粉与PBAT共混体系的制备及表征

为提高淀粉与聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯（PBAT）的共混性,对原淀粉进行辐射改性,以甘油作为增塑剂,制备热塑性淀粉（TPS）。以改性聚酯（WPT）作为高分子增容剂,将TPS与WPT以及PBAT混合均匀,进入双螺杆挤出机中进行混炼,制备TPS/PBAT共混物。采用扫描电镜、万能材料试验仪、X射线衍射仪、热重分析等表征样品力学性能与相容性。结果表明：辐射淀粉的加入使共混体系的相容有所改善。进一步引入增容剂,共混体系的结晶度和热稳定性下降,力学性能明显改善。当PBAT含量为15%,WPT含量为6%时,增容效果达到最佳,TPS/PBAT的拉伸强度为16.7 MPa,断裂伸长率为107.9%。     

PBAT/PLA/TPS生物降解薄膜的制备及性能研究

聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯(PBAT),聚乳酸(PLA)和热塑性淀粉(TPS)通过熔融共混并挤出吹膜。固定PBAT的质量分数为50%,改变PLA和TPS的比例。对PBAT/PLA/TPS薄膜的力学性能、热性能、结晶行为、撕裂断面形态、阻水性和氧气渗透性进行了研究。结果表明,PBAT/PLA/TPS薄膜中PLA的冷结晶温度降低了约40℃,PLA的冷结晶能力增强。随着TPS含量的增加,PBAT/PLA/TPS薄膜的拉伸强度降低、断裂伸长率增加。通过扫描电子显微镜观察,PBAT/PLA/TPS薄膜表现为明显的韧性断裂。水接触角和氧气渗透性测试表明薄膜具有良好的应用性能。     

PBAT/热塑性玉米淀粉共混改性对结构和力学性能影响

采用价格低廉的玉米淀粉为填充剂来改性生物可降解聚己二酸?对苯二甲酸丁二酯（PBAT）,以降低PBAT价格,拓宽应用领域。首先采用丙三醇对玉米淀粉进行塑化,再采用双螺杆挤出机进行造粒获得热塑性淀粉（TPS）粒料,然后采用双螺杆挤出机和注塑机制备不同比例的PBAT/TPS样条,最后分析论文TPS含量对样条结构和力学性能的影响。结果表明,经丙三醇塑化后的淀粉含有大量的羟基,PBAT的结晶结构与PBT的相同,随着TPS含量的增加,PBAT的结晶完善程度逐渐降低,结晶温度向高温方向偏移,拉伸强度和断裂伸长率逐渐降低,而弹性模量有相反的趋势。     

PGA/PBAT复合材料的性能及应用研究

采用熔融共混法制备了一系列不同组分含量的聚乙醇酸（PGA）/聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯（PBAT）复合材料,对复合材料的耐热性能、力学性能和水气阻隔性能进行了表征。结果表明,当PGA含量为80 %（质量分数,下同）时,注塑样条的拉伸强度为68.80 MPa、断裂伸长率为72.15 %、冲击强度为16.00 kJ/m²、负荷变形温度为120 °C,表明该复合材料可用于制备一次性餐具;当PGA含量为20 %时,吹塑薄膜的纵横向拉伸强度均在25 MPa以上,纵横向断裂伸长率均在600 %以上,表明该复合材料可用于生产膜袋产品;此外,随着PGA含量的增加,PGA/PBAT材料的水气阻隔性能也逐渐增加,其中含20 %PGA的PGA/PBAT复合膜的水蒸气透过率为纯PBAT薄膜的1/7。     

聚乳酸纤维/聚乙烯醇纤维协同增强热塑性淀粉复合材料

为提高热塑性淀粉（TPS）塑料的力学和耐水性能,通过挤出工艺制备了含量为1 %（质量分数,下同）的聚乳酸纤维（PLAF）及不同含量的聚乙烯醇纤维（PVAF）共同增强的热塑性淀粉复合材料。研究了含量为0.2 %~1.4 %的PVAF对TPS/PLAF/PVAF复合材料力学性能、断面形貌、耐水性能及转矩流变性能的影响。结果表明,同时加入PLAF和PVAF能有效提高复合材料的力学性能及表面耐水性能;当PLAF和PVAF含量为1 %时,复合材料的拉伸强度从纯TPS的1.98 MPa提高到10.53 MPa,冲击强度由纯TPS的33.4 kJ/m²提高到62.23 kJ/m²,水接触角由纯TPS的46.34°提高到65.02°,TPS/PLAF/PVAF复合材料的平衡扭达到最大值15.75 N·m。     

可生物降解TPS/PBAT复合材料的制备

将热塑性淀粉(TPS)与聚(对苯二甲酸丁二醇酯-己二酸丁二醇酯)(PBAT)熔融共混并挤出,制备了可完全生物降解的TPS/PBAT复合材料.采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜研究了复合材料的微观结构与形态,测试了不同组分复合材料的性能.结果表明:加入PBAT后,复合材料的熔体流动性明显提高;拉伸强度从6.36 MPa先下降到3.31 MPa, 然后升高到12.98 MPa; PBAT的加入抑制了支链淀粉分子的重结晶, 降低了复合材料的吸水率.     

TPS／PBAT共混体系的结构、性能和形态研究

通过熔融共混制备了系列TPS／PBAT复合材料,研究了TPS含量对TPS／PBAT结构、力学性能、耐热性能和微观形态的影响,结果表明：PBAT可以明显提高TPS的拉伸强度、断裂伸长率和耐热温度,但TPS和PBAT两相相容性较差。     

熔融法制备热塑性木薯淀粉/剑麻纤维素微晶复合膜

采用熔融法制备了热塑性木薯淀粉/剑麻纤维素微晶(TPS/SFCM)复合膜,研究了不同SFCM用量下,复合体系相互作用变化、断面形貌、热性能、加工流变行为、拉伸性能、热稳定性、吸湿率、透光率、降解性能等的变化规律。结果表明,SFCM和淀粉间可形成氢键,二者界面相容性良好;随SFCM用量增加,复合材料的熔融温度增加,塑化峰转矩和平衡转矩增大;SFCM可有效提高复合膜的力学性能、热稳定性和耐水性,当加入12份SFCM后,复合膜的拉伸强度和弹性模量分别为6.1 MPa和237.1 MPa,较纯TPS膜提高了27.1%和254.9%,失重速率峰温提高6.2℃,平衡吸湿率减少4.2%;复合膜的透光率和降解率随SFCM用量增加而有所降低。     

PBAT/PLA薄膜的制备及性能研究

将聚乳酸（PLA）和聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯（PBAT）共混制备成共混材料,探讨了不同PLA含量对材料性能的影响。结果表明,PBAT/PLA共混材料中,随着PLA含量的增加,拉伸强度先降低后升高,当PLA含量为90 %时,拉伸强度达到60.12 MPa,而其断裂伸长率从703 %降低至8 %,由韧性材料逐渐转变为脆性材料;PLA含量为30 %时,性能变化出现拐点;PLA含量为50 %时出现明显相分离,且PLA的加入可以加速PBAT材料的结晶,使结晶温度由38 ℃提高至82 ℃;PBAT/PLA共混材料在PLA含量低于70 %时,都可以实现较好的吹膜过程,且薄膜材料的拉伸强度为39.59 MPa,断裂伸长率不低于137 %。     

利用废弃PET酯交换法合成PBAT的研究

以废弃聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）矿泉水瓶为原料,采用酯交换法获得聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）预聚体,再与聚己二酸丁二醇酯（PBA）共聚获得聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯（PBAT）产物,通过核磁共振光谱仪、红外光谱仪、热重分析仪、差示扫描量热分析仪和万能试验机等对PBAT产物的结构和性能进行了分析表征。结果表明,PBAT产物的热稳定性良好,300℃以内不会热分解;PBAT产物的水接触角是78.54°,是一种亲水材料;PBAT产物的断裂伸长率达到900%以上,具备进一步应用推广的可能性。     

Association between plasticized starch and polyesters: Processing and performances of injected biodegradable systems

Different formulations of wheat thermoplastic starch (TPS) have been processed with various plasticizer/starch ratios and moisture contents. The biodegradable polyesters tested are polycaprolactone (PCL), polyester amide (PEA), polybutylene succinate adipate (PBSA) and polybutylene adipate co terephtalate (PBAT). TPS and polyesters are melt blended in different proportions by extrusion and then injected to obtain dumbbell specimens. Various properties are evaluated such as the mechanical properties (tensile and impact tests), and the hydrophilic character with contact angle measurements. Additionally, uniaxial shrinkage is evaluated. Results show that the addition of polyester to TPS increases the dimensional post‐injection stability. Blend modulus values are close to the results of the classical rule of mixture. Elongation at break, resilience values and SEM observations seem to give some indications about the compatibility between both polymeric systems. PBAT and PEA present better results than PCL and PBSA. Contact angle measurement show that we have a drastic increase of the hydrophobic character from 10% of polyester in the blend. The different combinations of TPS and polyesters give a wide range of mechanical behavior for compostable materials, to be developed in specific applications.     

不同紫外波长对热塑性淀粉塑料表面的光交联改性研究

为有效提高热塑性淀粉塑料（TPS）的力学和耐水性能,本文提出用不同波长的紫外光照的方法来实现TPS表面的光交联改性。将光引发剂2,4,6?三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦（TPO）的乙醇溶液涂覆于TPS表面后进行紫外光照射,研究了不同紫外光波长（254、308、365 nm）对TPS交联度、力学性能、动态力学性能、耐水性和吸湿性的影响。结果表明,与254 nm和365 nm紫外光照后的样品相比,308 nm光照后TPS样品的拉伸、弯曲和冲击强度最大,分别为4.1 MPa,2.7 MPa和96.8 kJ/m²;TPS中淀粉富集区的玻璃化转变温度（T_α）、甘油富集区的玻璃化转变温度（T_β）分别达最高为-37.48 ℃和50.32 ℃,表面接触角最大为75 °,吸水性能也得到显著改善,交联度结果证实此时形成了最佳的交联结构。     

改性木聚糖对PBAT/PLA复合材料包装性能的影响

通过硅烷偶联剂KH560对木聚糖（xylan）进行改性,采用熔融共混制备聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）/聚乳酸（PLA）/xylan复合薄膜,探讨了不同含量的xylan和改性木聚糖（s-xylan）对薄膜的力学性能和透氧、透湿、透光等性能的影响。结果表明,复合薄膜的拉伸强度和氧气透过率在当s-xylan含量为1 %（质量分数,下同）时达到最佳效果,其中拉伸强度较纯PBAT/PLA薄膜提高了11.7 %,氧气透过率比纯PBAT/PLA薄膜的氧气透过系数降低了32.7 %;s?xylan复合薄膜的阻湿能力明显优于未改性xylan复合薄膜,同时复合薄膜雾度随着xylan含量的增加而增大。     

不同直链含量热塑性淀粉的制备及性能研究

利用转矩流变仪,以丙三醇为增塑剂对不同来源的淀粉进行改性制备热塑性淀粉（TPS）。采用X射线衍射仪（XRD）、热重分析仪（TG）、水接触角测量仪、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和扫描电子显微镜（SEM）等对获得的热塑性淀粉进行了表征。结果表明,4种热塑性淀粉均含有颗粒状和颗粒状碎片,并且在热塑性木薯淀粉中所含比例更高;淀粉在增塑过程中达到稳态的扭矩依次为木薯淀粉（23 N·m）>玉米淀粉（21 N·m）>马铃薯淀粉（17.8 N·m）>蜡质玉米淀粉（15.2 N·m）,这与不同种类来源淀粉的直链淀粉比例差异直接相关;不同类型的淀粉与增塑剂形成氢键的能力存在差异,蜡质玉米淀粉的能力最强;4种热塑性淀粉的亲水性依次为热塑性木薯淀粉（75.9 °）>热塑性玉米淀粉（69.2 °）>热塑性马铃薯淀粉（67.9 °）>蜡质玉米淀粉（64.9 °）。     

纳米SiO2增强TPS/PVA复合材料的研究

以甲酰胺／己内酰胺为复配增塑剂,添加纳米二氧化硅（SiO2）熔融制备了热塑性淀粉／聚乙烯醇／纳米二氧化硅（TPS／PVA／SiO2）复合材料,研究了复合材料的力学性能、流变性能和耐水性能。结果表明：添加1phr的表面改性SiO2,TPS／PVA的拉伸强度和断裂伸长率以及耐水性能均有所提高,但过量的纳米SiO2对材料的力学性能有损害;经KH560表面改性的纳米SiO2的团聚明显减少,因而对TPS／PVA性能的改善更明显;TPS／PVA／SiO2复合材料具有优良的加工性能,熔体表现出假塑性流体的特征。     

酚醛改性淀粉／丁腈橡胶复合材料的研究

使用自制酚醛（简称RF）对淀粉进行改性．研究了RF和改性淀粉用量对淀粉／丁腈橡胶复合材料结构和性能的影响。结果表明：在淀粉／RF并用比为10：1．8时,淀粉／丁腈橡胶复合材料性能较好;在淀粉用域为20份、RF用量为3．6时,复合材料与未改性材料相比拉伸强度提升了58％,撕裂强度提升了39％;在改性淀粉用量为47．2份时．拉伸强度能达到15MPa;SEM分析表明：RF增强了淀粉与NBR之间的相互作用,使得淀粉在NBR中分散变好;加入改性淀粉后．淀粉／丁腈橡胶复合材料的耐油性能变好。     

PBAT／PVB共混物相容性及性能的研究

本研究以价格低廉的聚乙烯醇缩丁醛（PVB）边角回收料作为生物可降解材料——聚己二酸／对苯二甲酸丁二酯（PBAT）的改性材料,并对材料的结构和性能进行了研究。力学性能测试表明：以离聚体作为相容剂,在相容剂含量为1份,PVB用量为60phr时,改性材料也依然可以保持比较好的性能。DSC表明：低含量PVB使得PBAT的结晶温度向高温方向偏移,结晶度也随之降低。SEM表明：相容剂的加入大大地改善了两者之间的相容性。不同相容剂的强弱顺序依次为：离聚物〉EMH4210〉EMH3210〉POE-g-MAH。