AX8900增容聚乳酸／PBAT共混体系的研究

研究了AX8900作为增容剂对聚乳酸(PLA)/对苯二甲酸、己二酸、1,4-丁二醇三元共聚酯(PBAT)复合材料的力学性能、热性能、动态力学性能和断面形貌的影响.结果表明,加入适当用量的AX8900可以增强两相界面粘接力,从而提高复合材料的综合力学性能;复合体系的△Tg降低,说明PLA和PBAT的相容性得到改善;复合材料断面的SEM照片表明,在AX8900用量为3份时复合体系两相之间呈现出良好的相容性.     

原位反应制备超韧PLA/PBAT共混物

以4,4'-亚甲基双(异氰酸苯酯)(MDI)为增容剂,通过熔融共混制备了不同MDI含量的聚乳酸(PLA)/聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯(PBAT)/MDI共混物。采用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、流变仪、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)及万能材料试验机,研究了MDI含量对PLA/PBAT/MDI共混物结构、相形态、流变性能、结晶行为、热稳定性能及力学性能的影响。结果表明:MDI的异氰酸酯官能团能与PLA和PBAT的端羟基反应,生成氨基甲酸酯并形成交联结构,有效改善了PLA与PBAT相的界面相容性。随着MDI含量的增加,PLA/PBAT/MDI共混物的结晶能力和热稳定性降低,交联程度增加,冲击强度逐渐增大,断裂伸长率呈现先增大后减小的趋势。当MDI含量为1.25%时,冲击强度达到最大值28.02 kJ/m~2,是普通PLA/PBAT共混体系(8.39 kJ/m~2)的3.34倍;当MDI含量为0.50%时,断裂伸长率达到最大值33.82%,是普通PLA/PBAT共混体系(11.82%)的2.86倍。     

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 %。     

PBAT及增容剂含量对PLA/PBAT共混物结构和性能的影响

通过拉伸试验、扫描电子显微镜和差示扫描量热法分析,研究了聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)用量对聚乳酸(PLA)/PBAT共混物拉伸性能、微观结构和热性能的影响。结果表明:PBAT能显著改善PLA韧性,增韧效果与PBAT相尺寸及两相间相互作用有关。当m(PLA)∶m(PBAT)=80∶20时,PLA/PBAT共混物的断裂拉伸应变提高约8倍。自制接枝共聚物增容剂能显著改善PLA与PBAT的相容性,提高两相间的相互作用。接枝共聚物增容剂最佳用量为6phr时,共混物断裂拉伸应变提高1倍多。     

GMA对PBAT/PLA共混物结晶性能的影响

选用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)作为聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)与聚乳酸(PLA)共混改性剂,采用转矩流变仪与差示扫描量热仪(DSC)研究GMA对PBAT/PLA共混物黏度及结晶性能的影响,并采用Jeziorny法对其进行结晶动力学分析。结果表明,在PBAT中加入PLA可以促进PBAT结晶,当PLA质量分数为10%时结晶速率最高;保持PBAT/PLA=8∶2不变,在PBAT/PLA共混物中加入GMA,GMA在共混物中起到增塑作用,使共混物黏度降低,加工性能提高,共混物中PLA玻璃化转变温度降低,PBAT结晶度提高,结晶速率下降。     

PLA/PBAT共混物的降解性能研究

通过双螺杆挤出机和吹膜机组制备不同比例的聚乳酸/聚对苯二甲酸己二酸丁二酯（PLA/PBAT）共混物薄膜,测量共混物的热性能、力学性能,并观察其相形貌,计算共混物在堆肥条件下的生物降解率,研究共混物降解前后的结构、热力学行为和元素的变化。结果表明,PLA与PBAT是不相容体系,加入PBAT后PLA的韧性得到改善;PLA的生物降解率高于PBAT,共混物的生物降解率随着PBAT含量的增加而降低,且在降解初期,PLA的降解产物会促进PBAT的水解;PLA、PBAT及其共混物在堆肥降解前期只是大分子链水解为小分子链的过程,不发生分子链的结构变化;PLA及PBAT的降解会先发生在无定形区,共混物中PLA在无定形区的降解速度受到PBAT的影响而变慢,且共混物中PLA、PBAT的降解行为发生变化,无定形区与结晶区的降解同时发生;共混物在堆肥试验初期的降解以水解为主。     

双官能团相容剂增韧PLA/PBAT共混体系的性能研究

研究了双官能团相容剂KT20对聚乳酸(PLA)与对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)共混物的力学性能、热性能、动态流变性能和微观形貌的影响。红外结果显示,马来酸酐与环氧官能团能够与PLA和PBAT发生化学键合;冷结晶温度的变化表明,KT20能够抑制PBAT对PLA冷结晶的促进作用;动态流变曲线说明,KT20能够改善PLA和PBAT的相容性; SEM照片中界面形态的变化提供了KT20能提高共混物两相体系界面结合力的证据;适当用量的KT20可以显著提高材料的综合力学性能。     

PLA/PBAT薄膜的制备及其降解性能研究

以过氧化二苯甲酰(BPO)为界面相容剂,采用熔融挤出、吹塑成型的方法制备了聚乳酸/己二酸-对苯二甲酸-丁二酯共聚物(PLA/PBAT)薄膜。通过力学性能检测和碱液加速降解试验研究了PBAT含量对PLA/PBAT薄膜力学性能及降解速率的影响;并运用红外光谱(FTIR)及动态力学分析(DMA)探究了降解机理。结果表明:随着PBAT含量的增加,PLA/PBAT复合薄膜的拉伸强度、拉伸模量及直角撕裂强度减小,断裂伸长率增大。PLA/PBAT复合薄膜的降解实质是酯键的水解。与降解前相比,降解后薄膜的储能模量大幅度降低,玻璃化转变温度略微下降。     

淀粉塑化改性及其填充PBAT/PLA复合材料的性能研究

将玉米淀粉用甘油和水复配成的增塑剂增塑并在双螺杆挤出机挤出造粒成热塑性淀粉(TPS),然后与聚(对苯二甲酸丁二醇酯-己二酸丁二醇酯)(PBAT)及聚乳酸(PLA)一起通过熔融共混制备PBAT/PLA/TPS三元复合材料.结果 表明,当TPS配比为淀粉∶甘油∶水=70 phr∶30 phr∶15 phr时,PBAT/TP...     

环氧类增容剂反应增容PLA/PBAT共混体系的研究

以环氧类增容剂(REC)为增容剂,采用双螺杆挤出机熔融共混制备聚乳酸(PLA)/聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)共混物。研究了增容剂对共混体系微观结构、力学性能和热性能的影响。结果表明,添加适量REC可以提高PLA与PBAT的相容性,改善PLA/PBAT共混体系的综合力学性能;REC用量为1.4份时共混体系呈现出良好的相容性,此时共混物冲击强度由268 kJ/m2增加到621 kJ/m2、断裂伸长率提高由222 %增加到357 %。     

聚乳酸/聚(已二酸-对苯二甲酸丁二酯)共混物的非等温结晶动力学

采用熔融挤出法制备了聚乳酸/聚(已二酸-对苯二甲酸丁二酯)共混物。利用差示扫描量热仪研究了聚乳酸及其共混体系的非等温结晶过程。用经Jeziorny修正的Avrami方程和Mo法对其非等温结晶动力学进行了分析。结果表明:Avrami方程和Mo法都适用于处理聚乳酸及其共混体系的非等温结晶过程,共混物的结晶速率大于聚乳酸的结晶速率。此外,用Huffman-Lauritzen理论计算了非等温结晶的结晶活化能,发现共混体系的结晶活化能绝对值小于聚乳酸。     

聚乳酸/羟丙基淀粉复合降解型材料的制备和表征

羟丙基改性淀粉作为填充剂,在偶联剂作用下与聚乳酸共混、挤出制备聚乳酸/羟丙基淀粉复合降解型材料。随着羟丙基改性淀粉含量的增加,共混材料的硬度略有增加、拉伸强度和断裂伸长率都先减小后增大,材料的吸水率和降解速率增加,且改性淀粉取代度的增加有利于提高材料的韧性。     

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。     

PBAT/PLLA共混薄膜的热学、力学及阻透性能

采用熔融共混法制备聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯（PBAT）和L聚乳酸（PLLA）共混薄膜,探讨不同PLLA添加量（质量分数分别为10 %、20 %、30 %）对共混薄膜力学性能、热学性能、气体阻透性能的影响。结果表明,PBAT和PLLA共混属于不相容体系;随着PLLA的添加,共混薄膜的O2和CO2透过性能逐渐降低;当PLLA含量增加到30 %时,O2 透过系数(PO2)和CO2透过系数(PCO2)分别较PBAT薄膜降低了34.2 %和70.8 %,CO2/O2透过比（PCO2/PO2）由纯PBAT的10.20降低为4.52,提高了薄膜阻透性能;PLLA的添加改善了PBAT极易变形变曲现象。     

聚乳酸／功能化石墨烯纳米复合薄膜的制备与性能

以十八烷基胺修饰氧化石墨烯(GO–ODA)为纳米填料,通过溶液铸膜法制备了聚乳酸(PLA)／GO–ODA纳米复合薄膜。用傅立叶变换红外光谱和扫描电子显微镜对GO–ODA及纳米复合薄膜的化学结构及形貌进行了表征,并对纳米复合薄膜的拉伸性能、热稳定性和透氧率进行了测试。结果表明,GO–ODA与PLA具有良好的相容性,可均匀分散于PLA基体中,对PLA膜起到增韧增强的效果,同时GO–ODA的加入使PLA的热稳定性和氧气阻隔性均有所提高。     

PBAT/木粉复合材料的制备

以木粉和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)为原料,添加硅烷偶联剂,混合均匀后,在开炼机中混炼一定时间制备PBAT/木粉复合材料,从偶联剂种类及其用量、加工温度、加工时间4个方面探讨了制备PBAT/木粉复合材料的最佳工艺条件。研究结果表明,加入的硅烷偶联剂KH–560用量为木粉和PBAT总质量的2%,与木粉和PBAT在130℃下混炼10 min,制备出的PBAT/木粉复合材料的相容性较好,且复合材料的拉伸性能达到最优,拉伸强度和断裂伸长率分别达到12.42 MPa和56.58%。SEM分析表明,添加KH–560后,PBAT/木粉的相容性得到了明显改善,耐水性更好,吸水率从13.04%下降到10.39%,制备出的PBAT/木粉复合材料的耐热性能较原料木粉也得到了较大的提高,在395℃时仅分解40%。     

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 %。     

增容剂DT对PLA/PBAT共混物性能的影响

以不饱和酯类化合物(DT)为增容剂,通过双螺杆挤出机反应性挤出制备聚乳酸(PLA)/聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)共混物。采用扫描电子显微镜、旋转流变仪、偏光显微镜、差示扫描量热仪、热重分析仪和万能试验机讨论DT对共混物相容性、结晶性能、热失重以及力学性能的影响。结果表明,适量的DT增加了两相之间界面黏结,有效改善了PLA和PBAT之间相容性;当DT添加量为0.3 %（质量分数,下同）时,断裂伸长率增加了46.3 %,冲击强度显著增加,冲击试样未完全断裂。