聚乳酸-聚丁二酸丁二醇酯嵌段共聚体系对聚乳酸熔体流变性能的影响

采用未封端的聚乳酸(PLA1)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)通过大分子链末端直接脱水酯化反应制备聚乳酸-聚丁二酸丁二醇酯嵌段共聚体系(LB),并对比研究LB体系及纯PBS两种改性剂对封端聚乳酸(PLA)熔体流变性能的影响。流变测试结果证明,LB或PBS的添加均使PLA的储能模量有较明显的提高。但当改性剂的含量相同时,LB对PLA熔体流变性能的提高幅度明显高于PBS,这可能是因为在LB共聚体系中除传统的"海岛"结构外还形成了新的PLA1-PBS"核壳"结构。     

多巴胺改性滑石粉对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混体系结晶行为及流变性能的影响

通过熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/多巴胺改性的滑石粉(D-Talc)共混试样,采用红外光谱(FT-IR)、偏光显微镜(POM)、差示扫描量热(DSC)以及流变测试系统考察了D-Talc对共混试样结晶行为及流变性能的影响。FT-IR结果表明,聚多巴胺已成功包覆在滑石粉表面,且未对滑石粉的原结构造成破坏。POM结果表明,DTalc在共混试样中起到成核剂的作用,当D-Talc含量为0.1 phr时成核效果显著,且能明显提高共混试样的结晶速率。DSC结果表明,D-Talc加入后共混试样在降温过程中出现明显的结晶峰,且共混试样的起始结晶温度(Ts)、结晶峰温度(Tp)与熔融温度(Tm)均向高温方向移动。流变测试结果表明,随着D-Talc含量的增加,共混试样的成核温度(Tb)、晶体的形成及生长温度(Tc)均向高温方向移动;黏度(η)随剪切速率(γ)的增加而减小,呈现出非牛顿流体的特性。     

亚磷酸三苯酯对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混体系性能的影响EI北大核心CSCD

通过熔融共混法制备了不同含量亚磷酸三苯酯(TPPi)的亚磷酸三苯酯/聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混物,利用红外光谱、核磁共振、X射线衍射、熔体流动速率、流变性能和力学性能测试对TPPi/PLA/PBS共混体系的结构、结晶性能、流变性能和力学性能进行了研究。结果表明,TPPi主要作为酯化促进剂参与反应,共混体系的结构基本保持不变;TPPi的加入未改变共混物的结晶结构;当TPPi用量≤0.4phr时,TPPi的扩链作用使得PLA与PBS之间的相容性得到一定的改善;随着TPPi用量的增加,共混物的拉伸强度和冲击强度呈先增加后减小的趋势,当TPPi用量为0.4phr时,分别达到最大值63.7 MPa和4.56kJ/m2,较PLA/PBS共混物分别提高了24.4%和44.3%。     

投料方式对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混物热性能及流变性能的影响EI北大核心CSCD

通过熔融共混法制备了一次性投料和分段投料的环氧基扩链剂Joncryl ADR○R4368/聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)化学共混物,利用红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TG)、熔体流动速率(MFR)、流变仪等研究了不同投料方式的PLA/PBS化学共混物结晶行为、热稳定性能及流变性能。FT-IR结果表明ADR与PLA/PBS发生了扩链反应;DSC结果表明,ADR的加入能使PLA/PBS化学共混物的冷结晶温度(Tc)向着高温方向移动,且当ADR含量为1.0phr时,一次性投料的Tc提高了11.93℃;随着ADR的增加,PLA/PBS化学共混物由β晶型向更稳定的α晶型转变,且一次性投料能产生更多稳定的α晶型。TG结果表明,ADR加入后,PLA/PBS化学共混物的热稳定性有提高的趋势,且与PLA/PBS物理共混物相比,PLA/PBS化学共混物的热分解温度提高了8.6℃。动态应变扫描结果表明,PLA/PBS化学共混物的储能模量(G’)随着应变(γ)的增加而减小,出现"Payne效应",当ADR含量一定时,一次性投料的剪切应变临界值γc高于分段投料的γc。动态频率扫描结果表明,ADR的加入能够增加分子链间的缠结作用,当ADR含量一定时,一次性投料的分子链间能产生更多的交联与支化结构。     

纳米蒙脱土种类及含量对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯复合发泡材料性能的影响

选用钠基蒙脱土(MMT)和有机改性蒙脱土(OMMT)分别与聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混、挤出并发泡制成复合材料。通过X射线衍射(XRD)、断口扫描电镜(SEM)和力学性能测试探索了不同纳米改性剂对复合发泡材料发泡效果及力学性能的影响。结果表明,MMT和OMMT的加入均能显著改善复合材料的发泡效果,OMMT的效果要好于MMT。当OMMT的质量分数为3%时,试样的综合性能最佳,压缩、弯曲和冲击强度分别达到了9.2MPa、14.0MPa和31.2kJ/m2,平均泡孔尺寸则由未改性体系的475.6μm减小到261.4μm,获得了综合力学性能优良,泡孔细密、均匀,表面质量优的复合发泡材料。     

聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯/二苯基甲烷二异氰酸酯共混体系的结构与性能

聚乳酸(PLA)的韧性差、稳定性不好使产业化生产受到局限,文中通过引入聚丁二酸丁二醇酯(PBS)来改善材料的性能,但是其相容性比较差,所以寻找了一种增容剂二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)来改善共混体系相容性。实验结果显示,聚乳酸性能得到了极大改善。通过红外测试发现共混体系生成了聚氨酯;由扫描电镜可以看出,共混体系分散性得到了改善;从扭矩图可以看出,共混体系流动性得到了改善,共混体系塑化时间比纯PLA/PBS和纯PLA相比分别缩短33s和53s;通过力学性能测试,得知其断裂伸长率得到了极大提升,共混体系断裂伸长率比纯PLA/PBS和纯PLA分别提高了1.57倍和66倍。     

聚丁二酸丁二醇酯离聚物微孔发泡性能

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)综合性能优越,但因熔体黏度低而难以用于制备微孔塑料。论文采用离子化改性提高PBS熔体黏度,用于超临界二氧化碳(sc-CO_2)发泡。将丁二酸与丁二醇预缩聚后,添加二乙醇胺盐酸盐和二异腈酸六亚甲基酯(HDI)进行扩链反应,制备氨基离子浓度(UIC)为1%~5%的PBS离聚物(PBSUI),再以sc-CO_2发泡制备PBSUI微孔塑料。采用动态流变仪和X射线衍射测试PBSUI的流变行为和结晶性能,随着UIC的增加,由离子簇聚集产生的物理交联提高了PBSUI的熔体黏度和松弛时间,发泡前后PBSUI结晶度和球晶的直径均降低。扫描电镜结果表明,随着UIC增加,PBSUI泡孔由圆形转变为多边形,泡孔平均直径(D)、壁厚和开孔率下降,而泡孔密度(N_f)和发泡倍率则上升。当UIC为3%,PBSUI的D为2.05μm,N_f达1.73×10~(10)cm~(-3),发泡倍率超过10,由离子簇聚集引起的物理交联和异相成核作用,显著提高了PBSU的发泡性能,获得了泡孔形态良好的微孔泡沫塑料。     

纳米纤维素/聚丁二酸丁二醇酯母粒改性聚乳酸的结晶与力学性能研究

以聚乳酸(PLA)为基体,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为增韧相,纳米纤维素(CNF)为增强相,采用不同的挤出温度,利用双螺杆挤出机熔融共混制备出一系列CNF/PBS母粒改性PLA复合材料。采用扫描电子显微镜、广角X射线衍射仪、差示扫描量热仪、偏光显微镜和万能试验机以及悬臂梁冲击试验机对复合材料的结晶和力学性能进行测试。结果表明:CNF可以起到异相成核的作用,但含量过多易引起团聚;与纯PLA相比,当CNF/PBS复合母粒的添加量为20%时,低温挤出的复合材料的结晶度、冲击强度分别提高了10.66%和141.51%,拉伸强度仅下降14.86%;当CNF/PBS母粒的添加为20%时,低温挤出的PLA基复合材料的结晶度、拉伸强度和冲击强度分别较高温下挤出的复合材料提高了11.61%、3.82%和16.37%。     

聚丁二酸丁二醇酯及聚丁二酸/己二酸-丁二醇酯在微生物作用下的降解行为

研究了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其共聚物聚丁二酸/己二酸-丁二醇酯(PBSA)薄膜在可控堆肥条件下的宏观生物降解行为,结果显示,PBS和PBSA薄膜具有良好的生物降解性能,降解过程经历三个阶段:诱导期、加速期和平坦期。对堆肥中的微生物进行分离和筛选,发现杂色曲霉菌对PBS和PBSA的生物降解能力最强。进一步研究PBS和PBSA薄膜在杂色曲霉菌作用下的微观生物降解行为,结果表明,PBSA薄膜比PBS薄膜具有更快的生物降解速率。     

微晶纤维素/聚丁二酸丁二醇酯复合材料的流变行为

采用熔融共混法制备了微晶纤维素/聚丁二酸丁二醇酯(MCC/PBS)复合材料,用高级毛细管流变仪和旋转流变仪分别测定复合材料的稳态流变性能和动态流变性能,研究了不同MCC含量、不同温度对复合材料流变行为的影响。结果表明,复合材料的黏度与剪切速率的流变曲线符合幂律流体的特征,可以用幂律模型对其进行拟合;复合材料的黏度与温度的关系可用Arrhenius方程对其进行描述。在线性黏弹区,复合材料的储能模量(G′)维持恒定,当应变(γ)超过临界值(γ_c)时,复合材料进入非线性黏弹区,出现了"Payne"效应,并且随着MCC含量的增加,γ_c下降。在角频率(ω)扫描范围内,复合材料的储能模量(G′)、损耗模量(G″)和复数黏度|η*|均随着MCC含量的增加而增大。在相同的MCC含量下,G″的值始终大于G′的值,损耗因子(tanδ)均大于1。在低频区,G′出现第二平台。MCC/PBS复合材料加工流变特性的研究,对指导MCC/PBS复合材料的成型加工具有一定的价值。     

长支链聚乙烯的制备与性能

通过过氧化二异丙苯(DCP)引发三官能单体三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)对高密度聚乙烯(HDPE)进行熔融接枝改性,同时利用大分子自由基间的偶合反应制备出长支链聚乙烯(LCBPE)。转矩曲线和傅里叶变换红外光谱测试表明TMPTA成功接枝到HDPE,解释了熔融支化法制备LCBPE的机理。利用多种流变分析方法,如储能模量、损耗角、Cole-Cole图等方法有效区分了LCBPE和HDPE。采用差示扫描量热和X射线衍射分析技术,研究了引发剂用量对LCBPE结晶性能的影响,结果表明,长支链LCB结构的引入使HDPE的熔点、结晶度和起始结晶温度提高,晶体结构和晶型未发生变化,晶粒尺寸增大。利用热台偏光显微镜对HDPE和LCBPE晶体形态进行分析,发现LCBPE相比HDPE晶核增多,晶体生长速度降低。     

聚丁二酸丁二醇酯/聚羟基烷酸酯熔融共混物的结晶及流变力学行为

用熔融共混法制备聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[Poly(3HB-co-4HB)]复合降解材料,利用差示扫描量热(DSC)、旋转流变仪及万能拉力机对其结晶、流变行为及力学性能进行研究。结果表明,在PBS中加入Poly(3HB-co-4HB)后,发现结晶起始温度(To,c)、结晶峰温度(Tp,c)以及结晶结束温度(Te,c)有所提高,结晶度随着Poly(3HB-co-4HB)的增加呈先增大后下降的趋势;PBS/Poly(3HB-co-4HB)复合降解材料随着Poly(3HB-co-4HB)添加量的增大,断裂伸长率和拉伸强度却呈下降趋势;同时剪切储能模量(G′)、剪切损耗模量(G″)呈现出单增趋势。因此,在复合降解材料中添加适量的Poly(3HB-co-4HB)能改善PBS的结晶、流变及力学行为。     

高熔体强度聚丙烯的挤出发泡行为

研究了高熔体强度聚丙烯为发泡树脂的挤出发泡行为,分别采用聚合物流变工作站、偏光显微镜、扫描电镜等考察了挤出配方和工艺对发泡体系流变性能及发泡性能的影响。研究发现,高熔体聚丙烯的熔体黏度随发泡剂用量、螺杆温度、螺杆转速的提高而降低,聚丙烯发泡制品的泡孔形态、泡孔密度和尺寸在螺杆温度为(185±3)℃,模头温度为(153±1)℃,螺杆转速为(19±2)r/min,自制发泡剂体系用量为4%时最佳,泡孔尺寸均匀且泡孔密度可以达到每立方厘米2.65×1013个以上,此时发泡倍率为9.6倍。     

固态环氧树脂的流变与发泡性能

以固态环氧树脂为基体,采用"两步升温"通过化学发泡法制备了固态环氧树脂发泡材料,通过旋转流变仪和扫描电子显微镜对环氧树脂的流变性能和发泡性能以及泡孔结构进行了分析。结果表明,固化剂双氰胺含量为14%时,固化反应效率最大,"两步法"能有效改善环氧树脂的发泡性能,得到平均泡孔尺寸最小(272.3μm)、泡孔密度最大(0.69×10² cm^-3)的发泡材料,并且能在一定程度上克服固态环氧树脂的加工难度,实现其高效应用。     

木粉对聚乳酸流变、结晶及发泡行为的影响

以超临界CO_2为发泡剂,设计高温保压、低温快速泄压发泡的工艺,制备微孔发泡木粉/聚乳酸复合材料。利用X射线衍射仪、差示扫描量热仪、旋转流变仪对复合体系结晶及流变性能进行分析。采用排水法及扫描电镜研究了木粉含量对发泡材料表观密度、发泡倍率,泡孔密度及泡孔形貌的影响。结果表明,木粉的加入提高了木粉/聚乳酸复合材料熔体的复数黏度和储能模量,降低了聚乳酸的结晶度,提高了泡孔密度,减小了泡孔尺寸。当木粉含量为20%时,木粉/聚乳酸发泡材料表观密度为0.19g/cm~3,发泡倍率达到7倍,泡孔密度为7.23×10~8 cm~(-3),平均泡孔直径为20μm。     

退火对剪切改性的长链支化聚丙烯流变性能回复的影响

利用密炼机对长链支化聚丙烯(LCB-PP)施加一定的剪切历程,随后利用真空退火和高压二氧化碳(CO_2)饱和退火对剪切改性的样品作后处理。通过熔体流动速率(MFR)、挤出胀大比(SR)以及动态流变数据等表征方法,研究了退火工艺对剪切改性样品流变性能的回复作用。结果表明,退火使流变性能得到一定回复,包括MFR减小,SR增大,低频下的储能模量和复数黏度增大。MFR和SR的结果表明,CO_2的存在使得解缠结的支链能更快恢复缠结状态,因此高压CO_2饱和退火法加速了流变性能的回复。通过分析损耗角正切、Cole-Cole曲线,也证明了高压CO_2饱和退火法对剪切改性样品流变性能回复的作用比真空退火法更显著。     

生物降解聚丁二酸丁二醇/二甘醇酯的合成与性能研究

以丁二酸(SA)、1,4-丁二醇(BD)和二甘醇(DEG)为原料,通过直接聚合法合成了可生物降解的聚丁二酸丁二醇/二甘醇酯(PBDGS)。采用1H-NMR,GPC,DSC等对产物进行了表征,研究了物料配比对共聚酯热性能、力学性能、降解性能和亲水性的影响。结果表明,DEG的引入能够有效抑制聚酯链段的结晶能力,同时改善材料的亲水性,使其降解性能较纯PBS有显著提高。     

长支化聚丙烯／木粉复合材料的制备和结构性能分析

采用原位反应复合的方法研究制备了长支化聚丙烯(LCBPP)/木粉(WF)复合材料。FT-IR结果表明,单体季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)被接枝到了PP骨架上。多种流变实验测试结果(黏度曲线,储能模量)证实了长支化聚丙烯的存在。复合材料性能测试表明,长支化反应提高了木塑材料的冲击强度和拉伸强度,最大幅度分别达到29.44%和27.75%。其原因在于LCBPP与木粉颗粒的相容性较好,这由SEM照片得到了证实。     

苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物对聚苯乙烯/聚乳酸共混物力学性能和流变性能的影响

采用无皂乳液聚合法合成了苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(PSMA)(n(St)∶n(MA)=75∶25),将PSMA与聚苯乙烯(PS)和聚乳酸(PLA)熔融共混制备了PSMA含量不同的PS/PLA共混物(m(PS)∶m(PLA)=1∶4),利用扫描电子显微镜、电子拉力机和转矩流变仪对共混物的相结构、力学性能以及流变行为进行了表征。结果表明,加入少量PSMA即能有效提高PLA与PS的相容性,减小PS/PLA共混物中分散相的相尺寸,提高PLA与PS两相间粘接作用;加入质量分数为0.5%的PSMA时,PS/PLA共混物的力学性能达到最佳;未加PSMA时,PS/PLA共混物在高剪切速率下剪切变稀显著,甚至低于纯PS,加入PSMA后,在高剪切速率下的剪切变稀程度与纯PLA相当。