PBAT/PA6原位微纤复合材料的性能

为了对聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)进行增强改性,选择尼龙6 (PA6)作为分散相,采用自制的多级挤出拉伸装置制备了PBAT/PA6原位微纤复合材料。通过扫描电子显微镜、万能试验机、差示扫描量热仪与旋转流变仪对PBAT/PA6原位微纤复合材料的微观结构、力学性能、结晶性能及流变性能进行研究。结果表明,分散相PA6在PBAT基体中形成了微纤,当PA6质量分数为4%时,在PBAT-4试样的断面中PA6分散相呈短棒状形状,随着PA6含量的增大,PA6微纤平均直径逐渐增大,其直径分布范围也增大;当PA6质量分数为12%时,PBAT-12试样中的PA6微纤长度较长,大部分PA6微纤的长度大于30μm。PA6的加入提高了PBAT的结晶温度及屈服强度,PA6微纤对PBAT的结晶起到明显异相成核作用,使PBAT的结晶温度提高了14℃左右,PBAT/PA6原位微纤复合材料的玻璃化转变温度随PA6含量增加而逐渐向高温方向移动;随着PA6含量的增加,PBAT/PA6原位微纤复合材料的屈服强度及拉伸弹性模量先增大后减小,PBAT-12试样的屈服强度及拉伸弹性模量最大,分别为10.3 MPa和233.5...     

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。     

聚乳酸增韧改性研究

采用熔融共混法,将聚乳酸(PLA)分别与丁二醇-己二酸-对苯二甲酸共聚物(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)共混制备生物降解复合材料,并模压成型。研究了3种复合材料的拉伸性能、冲击性能及断面微观形貌。结果表明:PBAT、PBS和PPC均能提高PLA的断裂伸长率和冲击强度;与PBS和PPC相比,PBAT与PLA的相容性更好;随着PBAT含量的增加,增韧PLA材料的冲击强度逐渐上升,但PBAT与PLA的相容性逐渐变差。     

滑石粉改性PBAT/PLA复合材料的制备及性能研究

以熔融共混法制备了聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯/聚乳酸/滑石粉(PBAT/PLA/Talc)复合材料,研究了Talc含量对复合材料力学性能、微观结构、热力学性能及流变性能的影响。结果表明:随着Talc含量的增加,PBAT/PLA/Talc的拉伸强度先下降后上升,标称应变由22.91%升至241.54%,再降至35.11%;弯曲模量从1.57 GPa逐渐提升至2.61 GPa。随着Talc含量的增大,PBAT/PLA/Talc复合材料的结晶温度升高,熔融温度有所降低。体系的黏度随Talc含量的增加呈现先下降后上升的趋势,Talc含量为5份时,PBAT/PLA/Talc复合材料的黏度最低。因此,Talc可改善PBAT、PLA的界面相容性,对复合材料熔体流动具有较大影响。     

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。     

工艺条件对PBAT/PLA原位成纤共混体系结构与性能的影响

将质量比为80/20的PBAT/PLA共混物在单螺杆挤出流延成型机中通过调控工艺条件（口模温度、拉伸速度）直接熔融共混制备PBAT/PLA原位成纤共混薄膜。结果表明,在较低口模温度时,随着拉伸速度的提高,PLA微纤细化程度加大,结晶度先提高后降低,纵向拉伸强度先增加后减小,力学性能各向异性明显。在口模温度为150℃、拉伸速度为5.0 m/min时,共混体系中PLA成纤效果最明显;PBAT和PLA的结晶度最高分别为4.8%和23.7%;纵向拉伸强度达到29.8 MPa,比纯PBAT提高了41%。     

双增PLA/PBAT/TiO2复合材料的制备及性能研究

以机械共混的方法制备聚乳酸(PLA)/聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)/Ti O2复合材料,对复合材料的热性能、力学性能和晶体结构进行研究与分析。研究发现:PBAT与Ti O2的加入能增韧增强PLA/PBAT/Ti O2复合材料,并能提高复合材料的热稳定性;随着PBAT含量的增加,PLA/PBAT/Ti O2复合材料的断裂伸长率先增后减,拉伸强度先不变后急剧下降,当PBAT含量为40%时样品的断裂伸长率达到极大值,PBAT含量为50%时样品的拉伸强度急剧下降;在熔融过程中,PLA/PBAT/Ti O2复合材料存在玻璃化转变、冷结晶行为和双重熔融转变;且复合材料存在PLA的两种晶型结构-α和β晶型。     

PBT含量对PLA/PBT原位微纤复合材料流变及发泡性能的影响

聚乳酸(PLA)是用量最大的可生物降解材料之一,由于其拉伸流变性能较差,难于发泡。本文采用聚合物微纳层叠共挤装置制备PLA/聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)原位微纤复合材料(PLA/PBT-MRC),研究了PLA/PBT-MRC的微纤形态、熔体的动态流变性能和拉伸流变性能。PLA、PLA/PBT-MRC注塑发泡后的泡孔形貌、注塑发泡制品的拉伸、缺口冲击和弯曲力学性能。研究表明：PLA/PBT-MRC中微纤宽度低至0.72μm,宽度随PBT含量增加而增大;随PBT含量增加PLA/PBT-MRC的储能模量、损耗模量和复数黏度都增大;PBT含量增加可以明显改善PLA熔体的拉伸流变性能,相对PLA表现出明显的拉伸应变硬化;PLA/PBT-MRC注塑发泡后泡孔直径比PLA注塑发泡泡孔直径减小800%,泡孔密度增加600%,发泡制品的拉伸强度、缺口冲击强度、弯曲强度分别提高22.2%、10.1%和26.4%。     

PLA/PBAT/纳米碳酸钙三元复合材料的微观形貌与性能

采用双螺杆挤出机制备了聚乳酸/己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物(PLA/PBAT)共混物和PLA/PBAT/纳米碳酸钙(PLA/PBAT/nano-CaCO_3)复合材料;通过差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)和微机电子万能试验机研究了PLA/PBAT共混物的微观结构、相容性、熔融与结晶行为及力学性能;不同含量的nano-CaCO_3对PLA/PBAT/nano-CaCO_3三元复合材料中PLA的熔融与结晶行为及复合材料力学性能的影响及nano-CaCO_3在PLA/PBAT共混物中的分布行为。DSC表明,与少量的PBAT共混后,PLA的结晶度提高;而加入nano-CaCO_3后,PLA的结晶温度降低;SEM表明,PLA与少量PBAT部分相容,且nano-CaCO_3选择性地分布在PBAT相中;力学性能测试表明,与PBAT共混后,PLA的韧性得到很大程度的改善,且nano-CaCO_3与PBAT起到了协同增韧的作用,冲击强度提高了162%;但nano-CaCO_3的加入量存在阈值,超过10%时,会使PLA/PBAT/nano-CaCO_3复合材料的拉伸强度下降。     

PLA/PBAT复合材料的结构与性能

用熔融共混法制备聚乳酸/对苯二甲酸-己二酸-1、4-丁二醇三元共聚酯(PLA/PBAT)复合材料,利用SEM和DSC对其结构和性能进行研究,结果表明:随着PBAT质量分数的增加,材料断面出现孔洞和凹槽,且孔洞尺寸逐渐变大,使PBAT和PLA的相容性变差,抑制了PLA的结晶,导致复合材料拉伸强度下降。但在一定程度下PBAT的柔性链段能改善PLA的脆性,当PBAT质量分数为30%时,冲击强度最大为5.33kJ/m~2。     

扩链剂KL-E4370对PLA/PBAT复合材料结构与性能的影响

选用扩链剂KL-E4370与聚乳酸(PLA)和己二酸-对苯二甲酸-丁二酯共聚物(PBAT)熔融共混,制备出增容改性的PLA/PBAT复合材料。通过万能拉伸试验机、转矩流变仪、凝胶渗透色谱仪(GPC)、差热扫描量热仪(DSC)和动态热机械分析仪(DMA)研究了KL-E4370对PLA/PBAT复合材料结构与性能的影响。结果表明:随着KL-E4370用量的增加,PLA/PBAT复合材料的拉伸强度和断裂伸长率持续增大,平衡扭矩和非牛顿指数不断升高,冷结晶能力减弱,初始储能模量提高,分子链段的松弛转变更加容易;当KL-E4370的加入量超过0.2 phr时,复合材料中出现明显的支化结构。     

扩链剂对PBAT/Talc复合材料性能影响研究

通过熔融共混制备可生物降解的聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯/滑石粉(PBAT/Talc)复合材料,探究滑石粉及扩链剂含量对PBAT/Talc复合材料力学性能、结晶性能、流变性能及微观形貌的影响。结果表明:随着滑石粉及扩链剂含量的增加,复合材料的屈服应力及拉伸模量逐渐增大,但断裂伸长率逐渐下降;当滑石粉及扩链剂含量分别为30%和0.6%时,PBAT/Talc复合材的拉伸强度最高为18.1 MPa,断裂伸长率为257%;随着扩链剂含量的增加,PBAT/Talc复合材料的熔点、结晶度及结晶温度逐渐降低,PBAT/Talc复合材料熔体的拉伸黏度逐渐增大;当扩链剂加入量为0.6%时,滑石粉在PBAT中的分散性最好,未观察到滑石粉团聚现象。     

PE/PBT原位成纤增强复合材料的形态和力学性能研究

采用挤出-熔体拉伸-淬冷法制得了聚乙烯/聚对苯二甲酸丁二醇酯（PE/PBT）原位复合纤维和原位增强材料,研究了挤出后熔体拉伸速度对PBT微纤形态和复合纤维强度的影响以及原位成纤复合材料的性能。结果表明：随着熔体拉伸速度的增加,PBT微纤的平均直径先减小后增大,复合纤维相对强度基本呈上升趋势。在注塑样条中,随着PBT含量的增加,材料的拉伸强度先增大后减小,但比普通共混材料的力学性能好。     

交联改性PLA/PBAT吹塑薄膜性能的研究

将聚乳酸(PLA)、聚己二酸丁二酯-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)和交联剂1,4-双叔丁基过氧化异丙基苯(BIBP)双螺杆共混挤出造粒并吹成薄膜,探讨了不同PBAT含量对共混薄膜的影响。DSC表明Tg增加,Tcc降低,Tm基本不变;相对于PLA/BIBP薄膜,PLA/PBAT/BIBP膜的断裂伸长率和撕裂强度增加,拉伸强度降低;Han点和Cole-Cole点表明,PLA/PBAT/BIBP(40/60/0.1)膜比其他比例的薄膜相容性更好;SEM表明,由于BIBP的交联作用,PLA/PBAT/BIBP(40/60/0.1)膜显示PLA与PBAT有更好的相容性。     

3D打印PLA/PCL复合材料的力学性能

以聚己内酯(PCL)和聚乳酸(PLA)为实验原料,分别配比PCL质量分数在10%,20%和30%的PLA/PCL混合料,再经双螺杆挤出机挤出造粒后得到PLA/PCL复合材料。分别以纯PLA和3种不同配比的PLA/PCL复合材料为实验原料,使用粒料3D打印机制备拉伸、弯曲和冲击试件,并进行力学性能测试。结果表明,纯PLA试件的拉伸强度最大,为50.64 MPa,随着PCL含量的增加,试件的拉伸强度逐渐下降;试件的断裂伸长率随着PCL的含量的增加先增高后降低,当PCL质量分数为20%时,断裂伸长率达到最大值为25%;试件的弯曲强度随PCL含量的增加逐渐下降;试件的冲击强度随PCL含量的增加逐渐增大,当PCL质量分数为30%时,试件的冲击强度达到最大值,为15.80 kJ/m~2。     

PEG对PLA/Ecoflex复合材料性能的影响

用双螺杆挤出机熔融挤出制备了聚乳酸聚己二酸／对苯二甲酸丁二酯（PLA／PBAT）复合材料,并研究了聚乙二醇（PEG）对复合材料的增容作用。结果表明,少量PEG的加入使复合材料的拉伸、弯曲强度和模量都得到了显著改善,冲击强度略有增加;PEG增加了复合材料中PLA与PBAT链段的相互作用,使复合材料相容性有所提高。     

聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯原位复合材料的研究

先通过熔融共混方法制备聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯(PLA/PBS)共混材料,然后将该共混材料加入微纳层叠共挤出设备中,通过该设备使PBS在PLA基体中原位成纤,制备PLA/PBS原位成纤复合材料;进一步对该原位成纤复合材料进行扫描电子显微镜、机械性能、差热量热分析等研究。结果表明,PBS在PLA基体中实现原位成纤,且PBS在低含量时也能够形成纤维,当PBS质量分数为10%时,PBS纤维的直径为1.16~1.52μm,随着PBS含量的增加,PBS纤维直径逐渐增大;PBS的加入提高了PLA的断裂伸长率,当PBS质量分数为30%时,PLA的断裂伸长率提高近300%,但降低了PLA的拉伸强度;PBS经原位成纤后,PBS的结晶度及熔融温度得到提高,PBS纤维能更好地为PLA提供一定的晶核,使得PLA的冷结晶温度降低。     

高含量PLA薄膜的制备及性能研究

以Joncryl ADR-4370F(ADR)为增容剂,超细滑石粉(Talc)为成核剂,聚乳酸(PLA)/聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯(PBAT)通过熔融共混,然后挤出吹膜。对PLA/PBAT薄膜的热性能、结晶行为、撕裂断面形态、力学性能和阻隔性能进行了研究。结果表明,PBAT的加入改善了PLA的柔韧性。随着PBAT含量(40%~70%)的增加,薄膜的拉伸强度和模量降低,断裂伸长率大幅增加了。薄膜的氧和水蒸气阻隔性能受PBAT影响不大。ADR的加入使得薄膜材料的相容性得到了提高。     

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/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。