复合增塑剂改性PLA共混物的结构与性能

采用HM-128,HM-529两种增塑剂复配对聚乳酸(PLA)进行熔融共混改性,研究增塑剂用量对共混物的流变性能、拉伸性能和微观形态结构的影响,筛选增塑剂复配最佳配比和用量.结果表明,确定HM-128与HM-529质量比为1:1保持不变,随着增塑剂用量增加,共混物的平衡转矩和拉伸强度降低、断裂伸长率增加、撕裂强度呈先增加后减小的趋势,淬冷断面由平整变为粗糙;在复合增塑剂总质量分数16%不变的情况下,随着复配增塑剂中HM-529含量的增加,共混物的平衡转矩增大、断裂伸长率提高,当HM-128/HM-529质量比=1/1时,共混物的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为35.6 MPa,209.2%和30.6 N/cm,淬冷断面非常粗糙,获得了良好的增韧效果,共混物的综合性能最理想.     

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。     

低密度聚乙烯/聚乳酸共混物性能的研究

利用熔融成型法制得不同聚乳酸(PLA)质量分数的低密度聚乙烯/聚乳酸(PE–LD/PLA)共混物,并对PE–LD/PLA共混物的结构和性能进行研究。结果表明,共混物中PLA相与PE–LD相之间没有发生化学反应,它是PLA与PE–LD的一种简单混合物。共混物中的PLA含量对其力学性能和亲水性均有很大影响。随着PLA含量的增加,共混物的断裂伸长率逐渐降低而拉伸强度和拉伸弹性模量逐渐增大,共混物的亲水性增加,且随着降解时间的增加,共混物的断裂伸长率轻微增加而拉伸强度和拉伸弹性模量小幅度降低,这些现象均与PLA是一种强度高但柔韧性较差的亲水性高分子材料有关。     

PLA/PHBV共混3D打印线材的制备及性能研究

采用熔融共混法制备了聚乳酸/聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸酯)(PLA/PHBV)共混物,用熔融沉积成型(FDM)技术制备了三维(3D)打印标准测试样条,研究了PLA/PHBV质量比对PLA/PHBV共混物及3D打印线材性能的影响。结果表明,PLA/PHBV共混材料是完全不相容的体系,随着PHBV含量的增加,PLA/PHBV共混物以及3D打印制品的拉伸强度下降,但断裂伸长率有所提高;弯曲强度及冲击强度均先上升后下降;注塑样品的拉伸强度最大可达43.31 MPa,断裂伸长率可达5.37%;3D打印制品的拉伸强度最大可达49.16 MPa,断裂伸长率可达7.41%;PLA/PHBV共混物以及3D打印制品淬断断面呈现典型的"海岛"分布,PHBV相均匀的分散在PLA基中;随着PHBV含量的增加,注塑样条的断面逐渐变得粗糙,打印制品层与层之间空隙减小,填充率上升,黏结性能提高。     

挤出温度对PC/PLA酯交换反应与力学性能影响

利用双螺杆挤出机将聚碳酸酯(PC)和聚乳酸(PLA)进行熔融共混制备PC/PLA共混物。通过傅里叶红外光谱仪(FTIR)和差示扫描量热仪(DSC),研究了不同挤出温度对PC/PLA的酯交换反应和力学性能的影响。结果表明:随着挤出温度的上升,PC与PLA间的酯交换反应更加明显;当挤出温度为230℃时,PC/PLA共混物拉伸性能较好,拉伸强度为68.88 MPa;挤出温度为220℃时,共混物获得最大冲击强度为28.76 kJ/m~2;而挤出温度为250℃时,共混物获得最大断裂伸长率为46.45%。     

聚酰胺66/改性耐热聚乳酸共混物的力学性能和结晶行为

采用熔融共混和注射成型制备了改性耐热聚酰胺66/聚乳酸（PA66/PLA）共混物,经热处理后,探讨了PLA含量对共混物的断口样貌形态、力学性能以及结晶性能的影响。结果表明,PLA与PA66具有一定的相容性,当PLA的含量不超过10 %（质量分数,下同）时,PA66/PLA共混物的拉伸强度在PA66的93 %以上,其断裂伸长率对比PLA得到了倍数级的增长,是PLA断裂伸长率的8.6倍;当PLA的含量不超过20 %时,共混物的结晶性能变好,提升结晶速率,缩短结晶时间,结晶度有所提高;但当PLA的含量超过20 %以后,共混物的拉伸强度则出现了不同程度的降低。     

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 %。     

聚乙烯醇/淀粉共混体系的热塑性加工研究

讨论聚乙烯醇(PVAL)／淀粉体系在不同增塑剂增塑下的共混挤出工艺。研究了PVAL牌号、成型工艺、用量及水分对共混体系热塑性加工性能和拉伸性能的影响。研究表明,粒状PVAL17—88与淀粉的共混物加工性能较好;随PVAL用量的增加,共混体系的拉伸强度及断裂伸长率提高;将增塑剂与PVAL／淀粉直接干混挤出的工艺较为简便,并且效果良好;增塑剂甘油用量为40份时就能对共混体系起到较好的增塑作用;随水分含量的增加,共混体系的断裂伸长率提高,而拉伸强度降低。     

生物可降解聚乳酸/Ecoflex共混薄膜拉伸性能研究

对3种不同的聚乳酸/Ecoflex共混薄膜横向、纵向拉伸强度和断裂伸长率进行了对比分析,并研究了薄膜拉伸性能的影响因素。实验结果表明:聚乳酸(PLA)与Ecoflex的相容性越好,薄膜拉伸性能越好;薄膜纵向拉伸强度和断裂伸长率大于横向拉伸强度和断裂伸长率;加载速率对薄膜拉伸强度和断裂伸长率没有显著影响。     

相容剂对PC/PLA共混体系性能的影响

研究了不同相容剂对聚碳酸酯/聚乳酸(PC/PLA)共混体系性能的影响,找出了增容效果明显的相容剂EMG,并进一步研究了EMG对PC/PLA共混体系相容性及力学性能的影响。结果表明:相容剂EMG的加入,促使共混体系中PC的玻璃化转变温度有所下降,PLA的玻璃化转变温度进一步提高,增强了两相间的界面黏结作用,改善了PC/PLA之间的相容性;EMG的加入,提高了PC/PLA共混物的力学性能,当相容剂质量分数为9%时,拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度均达到最大值。     

PLA/PHBV共混改性研究

采用熔融共混法制备了聚乳酸/聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸酯)(PLA/PHBV)共混物,研究了PLA/PHBV质量比以及滑石粉(Talc)含量对PLA/PHBV共混物性能的影响。结果表明,随着PHBV含量的增加,PLA/PHBV的结晶度先降低后升高,断裂伸长率提高了21.81%,冲击强度提高了35.9%,拉伸强度下降;随着Talc含量的增加,PLA/PHBV/Talc的结晶度增大,冲击强度提高了12.4%,但是断裂伸长率和拉伸强度有所下降;在不显著降低拉伸强度和弯曲强度的前提下,PHBV的含量为20%(质量分数,下同)且Talc含量为1.5%时,复合材料的力学性能最优。     

环保增塑剂异山梨醇二正己酸酯在聚乳酸中的应用

将异山梨醇二正己酸酯(DHDIC)用于与聚乳酸(PLA)的共混增塑,通过拉伸、旋转流变、差示扫描量热仪(DSC)等测试手段考察共混物的力学性能、流变学性能以及加工性能。随着增加DHDIC的含量,PLA/DHDIC共混物的拉伸强度降低,断裂伸长率升高,表现出典型的橡胶态塑料的性质;共混物的玻璃化转变温度也大幅降低,使材料具有良好的加工性能,DHDIC能被用作PLA优良的环保增塑剂。     

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。     

聚乳酸/聚氨酯共混物的力学行为与形态研究

采用双螺杆挤出机制备了一系列聚乳酸(PLA)/热塑性聚氨酯(TPU)共混物,通过万能试验机、悬臂梁冲击试验机和动态力学分析仪对PLA/TPU共混物进行力学性能测试,并对不同拉伸状态下的试样和冲击断面分别进行扫描电子显微镜观察。结果表明,随着TPU含量的增加,PLA/TPU共混物的断裂伸长率和冲击强度显著增大,且储能模量降低,损耗模量升高,其拉伸断面呈现出液滴态一粗纤态一细纤态的演变;当TPU含量达到40%(质量分数,下同)时,PLA/TPU共混物的断裂伸长率和冲击强度分别比纯PLA增加了300%和13.5倍。     

PLA/GMS/ACR共混体系的制备与性能研究

采用熔融共混法制备了由核壳结构丙烯酸酯类冲击改性剂(ACR)和增塑剂单硬脂酸甘油酯(GMS)增韧增塑改性的聚乳酸(PLA),固定GMS用量为20%,研究了ACR对PLA/GMS/ACR共混体系相容性、力学性能以及流变行为的影响。结果表明:ACR的壳层与PLA具有部分相容性;随着ACR用量的增加,PLA/GMS/ACR共混物的冲击强度先增大后减小,当ACR用量为10%时,共混物的冲击强度最大,为63.7 kJ/m~2,断裂伸长率最大达到100%,与PLA/GMS相比,PLA/GMS/ACR共混物的储能模量和复数黏度均随着ACR用量的增加而提高。     

PBAT/PLA复合材料的制备及其微球发泡行为研究

采用熔融共混法制备了聚(己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯)/聚乳酸(PBAT/PLA)共混复合材料,并对PBAT/PLA共混体系的流变性能、结晶性能、力学性能、微观形貌以及发泡行为(热膨胀微球作为发泡剂)进行了表征。结果表明:随着PLA含量的增加,PBAT/PLA共混体系的非牛顿指数先减小后增大,其中当PLA含量为30%时达到最小值;PLA的引入改善了PBAT的结晶性能,且PBAT与PLA对彼此的晶型均无影响;随PLA含量的增加,PBAT/PLA共混体系的拉伸强度增大、断裂伸长率降低,其中当PLA含量为50%时,拉伸强度和断裂伸长率分别达到25.3 MPa和422.2%;PLA与PBAT的相容性差,当PLA含量为30%时,PLA/PBAT共混体系发生相分离;此外,当PLA含量为10%时,PBAT/PLA复合发泡材料的密度达到最小值0.34 g/cm~3。     

不同分子量PCL增韧PLA的结构与性能

采用两种不同分子量的聚(ε-己内酯)(PCL)(粘均分子量60 000和3 000)与聚乳酸(PLA)在175℃下共混10 min制备PLA/PCL共混物。通过动态流变、扫描电子显微镜(SEM)和力学性能等研究了PLA/PCL共混物的结构和性能。动态流变显示,在PCL低含量(质量分数小于15%)时,PCL与PLA是相容的,质量分数为15%时PCL与PLA表现出明显的相分离行为。SEM显示,随着PCL含量的增加,PCL相的尺寸变大;低分子量PCL(L-PCL)的相尺寸明显大于高分子量PCL(H-PCL),而且相形态不是规则的球状。随着PCL含量的增加,共混物的拉伸强度下降,而断裂伸长率增加。当H-PCL质量分数为8.3%时,PLA/H-PCL共混物的断裂伸长率为137.32%。当H-PCL质量分数为15%时,其断裂伸长率高达232.76%。在添加相同含量PCL时,PLA/H-PCL共混物的拉伸强度高于PLA/L-PCL;而PCL质量分数8%时,共混物的断裂伸长率相差不多,当PCL质量分数大于8%时,PLA/H-PCL共混物的断裂伸长率明显比PLA/L-PCL共混物的高。     

PLA/PBAT 共混体系相容性研究

采用熔融共混法制备了聚乳酸/聚己二酸-对苯二甲酸-丁二酯共聚物(PLA/PBAT)共混物,研究了不同含量的钛酸四丁酯(TBT)、过氧化苯甲酰(BPO)和乙酰化柠檬酸三丁酯(ATBC)对PLA/PBAT共混物(PLA/PBAT质量比为50/50)相容性的影响,同时,利用万能力学试验机、差示扫描量热仪及扫描电子显微镜对共混物的力学性能、热性能以及微观形态进行了表征。结果表明,相容剂BPO和TBT均能改善PLA/PBAT的相容性;当BPO、ATBC添加量分别为0.5份(质量份,下同)时,共混物的拉伸强度达到最大值,分别为39MPa和38MPa,使得材料刚性增加,但对材料韧性改善效果一般;当TBT添加量为0.5份时,共混物的断裂伸长率达到最大值263%,使得材料韧性提高。     

增塑剂对聚乳酸/热塑性淀粉共混物结构与性能的影响

采用柠檬酸三丁酯(TBC)、聚乙二醇(PEG)增塑聚乳酸(PLA)/热塑性淀粉(TPS)共混体系,调节PLA的流变性能,改善PLA与TPS相容性、熔融共混特性和共混物的微观结构和力学性能.结果表明:TBC的改性效果比PEG更佳;TBC能增加TPS分散均匀性,相分散尺寸明显变小;TBC改性PLA/TPS的拉伸强度和断裂伸长率明显提高.吸水率较小.     

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 %。