右旋聚乳酸-己内酯无规共聚物改性左旋聚乳酸的结构与性能

采用熔融密炼的方法制备左旋聚乳酸(PLLA)与右旋聚乳酸-己内酯的无规共聚物(PDLA-r-PCL)共混物。通过热重分析、差示扫描量热、X射线衍射和拉伸测试等技术研究了PDLA-r-PCL含量对PLLA结构与性能的影响。结果表明,加入PDLA-r-PCL后,共混物中形成了立构晶(SC),且随着PDLA-r-PCL含量的增加,SC的含量逐渐增加;熔融温度对后续PLLA的结晶有较大影响,在220℃熔融后降温,立构晶的存在对后续α晶的形成有一定的促进作用;在28℃拉伸PLLA/PDLA-r-PCL淬冷样品,当无规共聚物的含量达到20%时,其断裂伸长率从纯PLLA的13%增加至440%,即使是退火后的样品,无规共聚物也能显著增加PLLA的韧性,且拉伸应力值变化较小。     

左旋聚乳酸/右旋聚乳酸嵌段共聚物的共混物及其纤维的结构与性能

以右旋聚乳酸-聚乙二醇-右旋聚乳酸(PDLA-PEG-PDLA)三嵌段共聚物作为改性剂,通过熔融共混法及熔融纺丝-后牵伸两步法分别制备了左旋聚乳酸(PLLA)/PDLA-PEG-PDLA共混物及其共混纤维。采用差示扫描量热分析、热重分析、毛细管流变仪、扫描电镜、广角X射线衍射及力学性能测试等方法对共混物及其共混纤维的结晶行为、热性能、取向及力学性能等进行了研究。结果表明,熔融温度对PLLA及其共混物的结晶行为有较大的影响。当熔融温度为230℃时,共混物中PDLA-PEG-PDLA含量为10%时,α晶的结晶温度最高,为127℃;另外,共混物具有较好的纺丝性能,相同条件下制备的共混纤维的结晶度和取向度均高于纯PLLA纤维,当嵌段共聚物质量分数为2%时,共混纤维的结晶度及取向度最大,分别为27%和-0.39;嵌段共聚物的加入,对PLLA的热稳定性和力学性能的影响较小。     

聚乳酸/右旋聚乳酸共混物的耐热性能及结晶性能EI北大核心CSCD

以高光学纯度右旋乳酸(D-LA)为单体合成了不同相对分子质量的右旋聚乳酸(PDLA),采用熔融共混法制备了工业级聚乳酸(PLA)/PDLA共混物。采用热变形温度测试、X射线衍射(XRD)和差示扫描量热(DSC)分别研究了PDLA含量和相对分子质量对PLA/PDLA共混物维卡软化温度(VST)、晶体类型和结晶及熔融行为的影响。结果表明,随着PDLA的加入,PLA的VST从64.6℃上升到最高152.3℃,且PDLA相对分子质量越小,PLA/PDLA共混物VST越高;XRD和DSC的结果均表明工业PLA与PDLA在熔融共混可形成立构复合晶体(SC),且极速冷却的共混物中不含PLA同质晶体(HC),说明PLA/PDLA共混物VST上升主要是由于SC晶体含量上升所导致;DSC研究发现,加入10%PDLA时,PLA/PDLA共混物的结晶温度(Tc)从95.9℃提高到133.4℃,表明了SC晶体是PLA的有效成核剂。     

成核剂对聚左旋乳酸和聚右旋乳酸共混物结晶性能的调控

向聚左旋乳酸/聚右旋乳酸(PLLA/PDLA)共混物中添加成核剂苯基磷酸锌(TMC-210)来调控其结晶行为。采用差示扫描量热仪(DSC)和广角X-ray衍射仪系统表征不同结晶条件下成核剂对PLLA/PDLA共混物结晶行为的影响。结果表明:成核剂TMC-210对PLLA/PDLA共混物中的立构晶(SC晶)有促进成核作用,最佳含量为0.8%(wt,质量分数,下同);PLLA/PDLA在高于150℃条件下等温10min,无晶体形成,0.8%TMC-210的加入显著提高了PLLA/PDLA共混物在高温下SC晶的结晶速度,在170℃等温时SC晶的半结晶时间为0.84min;在升降温的结晶过程中,PLLA/PDLA/TMC样品最终SC晶的含量高于PLLA/PDL样品,表明成核剂TMC在促进PLLA/PD-LA共混物中SC晶的形成效果显著。     

立构复合结构增韧左旋聚乳酸的结构与性能

以左旋聚乳酸(PLLA)为基体聚合物材料、右旋聚乳酸-聚乙二醇-右旋聚乳酸(PDLA-PEG-PDLA)三嵌段共聚物作为增韧改性剂,通过熔融共混方法制备了PLLA/PDLA-PEG-PDLA共混物。通过红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射(XRD)和拉伸行为测试对PLLA和PLLA/PDLA-PEG-PDLA共混物的结构、晶型和力学性能进行了研究。结果表明,PDLA-PEG-PDLA三嵌段共聚物的加入,共混体系生成了PLA立构复合结构。与纯PLLA相比,PLLA共混物的玻璃化转变温度显著下降,热稳定性能明显改善,而且PLLA基体的韧性得到了较大程度的提高。     

左旋聚乳酸/右旋聚乳酸立构复合晶体形状记忆聚合物的制备与性能

通过环保高效的熔融共混在左旋聚乳酸(PLLA)中引入少量的右旋聚乳酸(PDLA),使得聚乳酸立构复合晶体(sc-PLA)在PLLA基体中原位形成并均匀分散,制备得到全生物可降解的聚乳酸形状记忆聚合物(SMPs)功能材料.当仅向PLLA基体中加入1％PDLA时,就可使得sc-PLA晶体在PLLA中原位形成,且随着PDLA...     

聚乳酸/右旋聚乳酸共混物的耐热性能及结晶性能

以高光学纯度右旋乳酸(D-LA)为单体合成了不同相对分子质量的右旋聚乳酸(PDLA),采用熔融共混法制备了工业级聚乳酸(PLA)/PDLA共混物。采用热变形温度测试、X射线衍射(XRD)和差示扫描量热(DSC)分别研究了PDLA含量和相对分子质量对PLA/PDLA共混物维卡软化温度(VST)、晶体类型和结晶及熔融行为的影响。结果表明,随着PDLA的加入,PLA的VST从64.6℃上升到最高152.3℃,且PDLA相对分子质量越小,PLA/PDLA共混物VST越高;XRD和DSC的结果均表明工业PLA与PDLA在熔融共混可形成立构复合晶体(SC),且极速冷却的共混物中不含PLA同质晶体(HC),说明PLA/PDLA共混物VST上升主要是由于SC晶体含量上升所导致;DSC研究发现,加入10%PDLA时,PLA/PDLA共混物的结晶温度(Tc)从95.9℃提高到133.4℃,表明了SC晶体是PLA的有效成核剂。     

成核剂TMC-210对聚乳酸结晶及性能的影响

针对聚乳酸结晶速率慢和冲击强度低的问题,考察了熔融共混添加成核剂TMC-210对PLLA结晶、熔融行为和力学性能的影响。研究发现,纯L-聚乳酸(PLLA)在10℃/min降温过程中不结晶,当TMC-210质量分数为0.2%时,PLLA就能显著结晶,并且随着TMC-210含量的增加,结晶峰移向高温。从等温结晶结果看,TMC-210的添加使得PLLA结晶时间缩短,结晶速率加快。另外,PLLA的成核密度增加且球晶尺寸减小,同时,TMC-210质量分数为0.2%时,PLLA的冲击强度提高了3.3倍。因此,添加TMC-210是一种能够促进PLLA结晶和增韧的有效成核剂。     

嵌段比对左旋聚乳酸基立构复合物结晶行为及形貌的影响

聚乳酸具有优异的生物相容性及生物可降解性,是热塑性塑料理想的替代品,但结晶性、耐热性较差等缺点限制了其发展。本文以左旋聚乳酸(PLLA)为聚合物基体、右旋聚乳酸-聚乙二醇-右旋聚乳酸(PDLA-PEG-PDLA)三嵌段共聚物作为改性剂,通过溶液共混方法制备了PLLA/PDLA-PEG-PDLA共混物。通过红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)研究了PDLA-PEG-PDLA的嵌段比变化对PLLA基共混物结构、结晶行为和结晶形貌的影响。结果表明,PDLA-PEG-PDLA三嵌段共聚物的添加,共混体系生成了PLA立构复合结构,其晶体结构、结晶行为与形貌与纯的PLLA相比均产生了较大的差异。而且,嵌段共聚物的嵌段比的改变也对PLLA/PDLA-PEG-PDLA共混物的结构、结晶行为与形貌产生了较大的影响。     

聚乳酸立构复合物的结晶行为

采用溶液成膜法制备了不同质量比的左旋聚乳酸(PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA)形成的立构复合物(sc)。通过差示扫描量热仪、偏光显微镜和X射线衍射仪研究了不同配比、热历史和无机粒子对聚乳酸立构复合物及其结晶行为的影响规律。结果表明,质量比为5/5和6/4的样品能够形成立构复合程度较高的PLA-sc;热历史对结晶行为有较大的影响,处理温度为220℃左右时PLA-sc的进一步完善结晶或者快速熔融结晶都有利于PLA-sc的形成和热稳定性;2种成核剂在熔融结晶过程中都能有效地提高立构复合物的结晶能力,抑制左旋或右旋聚乳酸均聚物的形成,保证了完善的立构复合程度;此外,PLA-sc晶体形貌会随着左旋和右旋的配比而发生变化,立构复合物的存在很大程度上影响到了均聚物的球晶形貌和结晶行为。     

成核剂TMC-300对聚乳酸耐热性能的影响

用熔融共混法制备了成核剂癸二酸二苯甲酰肼(TMC-300)质量分数分别为0、0.1%、0.2%、0.3%、0.5%的PLLA2003D/TMC-300复合材料。采用偏光显微镜、差示扫描量热分析、热变形温度、扫描电子显微镜及力学测试等方法研究了PLLA复合材料的结晶性能、热性能和力学性能。结果表明,TMC-300的异相成核作用显著,复合材料的结晶度随着TMC-300含量的增加而大幅度增大。当加入质量分数0.5%的TMC-300时,PLLA 2003D的结晶度由6.00%提高到41.27%。含0.5%TMC-300的PLLA 2003D/TMC-300复合材料在110℃~120℃热处理5 min,HDT值可达到115.8℃,TMC-300成核剂的加入提高了聚乳酸的耐热性和热稳定性。另外TMC-300成核剂可明显提高PLLA的力学性能,PLLA的拉伸强度和冲击强度都随着成核剂的加入明显提高。当加入0.5%的TMC-300时,PLLA的冲击强度提高49.78%。     

聚乳酸/改性聚醚酯嵌段共聚物共混体系的结构与性能

采用熔融挤出共混的方法制备了聚乳酸(PLA)/改性聚醚酯嵌段共聚物(CH4132)共混物。利用差示扫描量热分析、动态力学热分析及场发射扫描电子显微镜等研究了共混物的结晶熔融行为、动态力学性能、相形态及力学性能。结果表明,CH4132的添加抑制了PLA的冷结晶能力,而对熔融及熔态结晶行为没有影响;PLA与CH4132具有部分的相容性且相容程度受CH4132含量影响;共混物呈现出以PLA为海、CH4132为岛的典型海岛结构;共混物的拉伸强度、弯曲强度和模量等刚性量随CH4132添加而降低,但体系的断裂伸长率和冲击强度等韧性性质得到了明显改善,在CH4132质量分数为10%时断裂伸长率最大,质量分数为30%时冲击强度为纯PLA的4.5倍。     

P34HB的4HB含量对PLLA/P34HB共混物结构和性能的影响

采用熔融共混方法制备了聚乳酸/聚(3-羟基丁酸-4-羟基丁酸酯)(PLLA/P34HB)共混物,其中P34HB的4HB摩尔含量分别为11%与17%。通过扫描电子显微镜、动态力学分析、差示扫描量热仪和力学性能测试,考察了共混物的相容性、熔融行为与力学性能。结果表明,当P34HB组分质量分数为25%以上时,共混物两相玻璃化转变温度(Tg)相互靠近,为部分相容体系,且4HB含量越少,PLLA/P34HB共混物的相容性越好。共混物中PLLA的结晶性能随P34HB含量的增加而降低,且4HB含量越大,由于较差的相容性导致P34HB对PLLA的链段运动能力影响减小,共混物中PLLA结晶性能越好。随P34HB含量的增加,共混物的强度降低,断裂伸长率升高,且4HB含量越大,共混物力学性能由于两相相容性较差而低于4HB含量较低的共混体系。     

聚乳酸固相接枝马来酸酐及与淀粉共混研究

通过固相接枝的方法,合成了聚乳酸与马来酸酐的接枝共聚物PLA-g-MAH,以改善其与淀粉共混物的相容性.研究了不同的接枝工艺条件对共聚物接枝率的影响,并考察了接枝聚乳酸与淀粉熔融共混物的力学性能和热性能.结果表明,在惰性气体环境中,聚乳酸可以和马来酸酐通过过氧化物引发而发生固相接枝反应.固定PLA100份,MAH 5份(质量比)不变,较好的工艺条件是引发剂用量为0.6份,120℃温度下反应1.4～1.6h.接枝聚乳酸与淀粉熔融共混,改善了聚乳酸和淀粉的相容性,提高了共混物的力学性能.     

透明耐热聚乳酸共混材料的制备与性能研究

采用熔融共混法制备聚乳酸(PLLA)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)透明共混材料.DSC测试结果表明,共混材料只出现一个玻璃化转变温度,说明PLLA/PMMA共混材料在宏观上不发生相分离.力学性能研究发现,PLLA/PMMA共混材料的弯曲强度、抗冲击强度和拉伸强度均优于纯PLLA及纯PM-MA.Avrami指数表明,PM...     

尼龙6/聚乳酸共混物的结构及性能

采用熔融共混法制备了尼龙6/聚乳酸(PA6/PLA)共混物,探索性研究了聚乳酸(PLA)部分替代尼龙6(PA6)的可行性。通过力学性能测试、扫描电镜(SEM)形态观察和热稳定性分析,研究了共混物的性能。研究结果表明,当PLA的含量不超过30%时,PA6/PLA共混物的拉伸强度在纯PA6拉伸强度的96%以上,拉伸模量是纯PA6的1.16～1.6倍;维卡软化点在173℃以上,热稳定性良好;形态观察发现共混物中PA6和PLA两相界面结合紧密,具有良好的相容性。而当PLA的含量超过40%时,PA6/PLA共混物的拉伸强度和热稳定性明显降低。     

钛酸钾晶须/L型聚乳酸共混物的热稳定性及力学性能研究

采用1%～5%不同浓度的碳酸钾晶须(PTW)对精制后的L型聚乳酸(PLLA)进行共混改性,以三氯甲烷为溶剂制成膜。分别用调制式热重分析法(MTGA),红外光谱(FTIR-ATR)和动态力学分析(DMA)对其进行表征。MT-GA结果表明PTW/PLLA共混物热分解的活化能Ea、指前因子Z和比速率ln[rate ratio]等热分解动力学常数均较未添加晶须的PLLA高,且PLLA的热分解过程为一步反应,FTIR-ATR和DMA结果表明,和PLLA相比,PTW/PLLA共混物的力学性能均有所改善。     

形状记忆聚乳酸/乙烯-乙烯醇共聚物的制备及性能

以辛酸亚锡(Sn(Oct)2)作为催化剂,采用熔融共混法制备了不同反应时间的聚乳酸(PLA)和乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)的共混物,通过扫描电镜、核磁共振、差示扫描量热、热重分析、动态力学分析、力学测试等研究了在不同反应时间下,Sn(Oct)2对PLA/EVOH共混物的结构和性能的影响。结果表明,Sn(Oct)2能促使PLA和EVOH之间发生酯交换反应,形成的共混物具有形状记忆效应,且随反应时间延长,反应程度逐渐增加,共混物逐渐失去结晶能力,材料的热稳定性降低;同时PLA和EVOH的相容性得到改善;另外共混物的形状记忆效应随反应程度增加而不断提高,形变回复率最高达100%。     

聚乳酸立构复合物规整度对其降解性能的影响

通过开环聚合法,利用D,L-丙交酯合成不同规整度(XD)的左旋聚乳酸PLLA和右旋聚乳酸PDLA。用溶液浇铸法制得不同规整度的聚乳酸立构复合物SC-PLA,并在50℃缓冲溶液中进行降解。通过分析剩余质量、溶液pH值、热性能(DSC)、表面形貌(SEM)、电离子喷雾质谱(ESI-MS)等评价SC-PLA的降解性能。结果表明:相同规整度时,SC-PLA降解速率小于PLLA,但pH值变化大于PLLA,立构复合物SC的存在使材料比常见PLLA更耐水解;立构规整度下降会使SC-PLA的结晶度降低,材料的降解速率加快;降解使材料的结晶度上升,立构复合物晶体SC与均聚物晶体HC熔点降低;高规整度SC-PLA相对于相同规整度PLLA及低规整度SC-PLA,其降解产物分子链长度更短。     

聚乳酸/明胶共混膜的形态和结构

采用二甲基亚砜(DMS0)作为共溶剂将两种不同的生物高分子L-聚乳酸(PLLA)和明胶混合在一起，扫描电镜(SEM)研究结果表明两种组分共混时存在着明显的相分离。当明胶含量在5%以下时，明胶为分散相，明胶粒子在共混膜中的尺寸为几百纳米。PLLA用DMSO溶解后，在重新干燥的过程中，PLLA的堆积结构会发生变化，它的玻璃化转变温度由56℃变为38℃。共混膜中混入的明胶含量在5％以内时，在保持聚乳酸力学性能的同时，可以降低聚乳酸的接触角，改善聚乳酸的亲水性。