聚对苯二甲酸丁二醇-己二酸丁二醇共聚酯/热塑性淀粉生物降解膜的制备及性能

马来酸酐(MA)作为增容剂,与聚对苯二甲酸丁二醇-己二酸丁二醇共聚酯(PBAT)、热塑性淀粉(TPS)共混获得PBAT/MTPS共混物,并制备了吹塑薄膜。通过红外表征、示差扫描量热分析、扫描电子显微镜、拉伸试验研究了共混体系及薄膜的分子之间相互作用、热性能、表面形态和力学性能。结果表明,加入MA能促使PBAT与TPS共混体系发生酯交换反应,PBAT的玻璃化转变温度显著提高,淀粉的粒径明显降低,拉伸强度比PBAT/TPS提高,获得了性能优良的生物降解薄膜。     

苯乙烯-马来酸酐共聚物对PLA/PBAT共混物的相形态及其性能的影响

聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)具有很好的延展性,但其强度较低,而聚乳酸(PLA)高模量可以解决PBAT的缺陷。以苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)为增容剂,通过双螺杆挤出机制备了PLA/PBAT共混物,研究了不同含量的SMA对PLA/PBAT共混物的结晶性能、热性能、流变行为及拉伸性能的影响。结果表明：SMA能显著降低分散相PLA的粒径大小,在SMA含量为1.5wt%时变化最明显,PLA的粒径从1.75μm降低到0.60μm;SMA能促进PBAT的结晶,随着SMA含量增加,PBAT的结晶度呈现先增大后降低的趋势,当SMA含量为2wt%时,PBAT的结晶度达到最大为9.22%;通过Han曲线发现,在SMA含量较低时,共混物更接近均质物,随着SMA含量提高,共混物的弹性行为增强;SMA能够提高PLA/PBAT共混物的拉伸性能,随着SMA含量增加,拉伸强度与断裂伸长率都呈现先增大后减小的趋势,但总体高于未加SMA时的拉伸强度与断裂伸长率,SMA含量为1.5wt%时,拉伸强度相对于未添加SMA时,从18.1 MPa增加到21.8 MPa,提高了21%,断裂伸长率在SMA含量为1wt%时达...     

异佛尔酮二异氰酸酯反应增容聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯/聚乳酸生物降解阻隔膜的结构与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯/聚乳酸(PBAT/PLA)共混物的增容剂,通过熔融共混法制备了PBAT/PLA/IPDI共混粒子并吹制得到薄膜。采用红外光谱、扫描电镜、差示扫描量热分析、拉伸试验、热重分析和水蒸气透过率测试等研究了不同含量IPDI对共混薄膜形态结构、结晶性能、力学性能、热性能和阻隔性能的影响。结果表明,IPDI的异氰酸酯基团能与PBAT和PLA发生化学反应,分散相尺寸变小,两相界面变得模糊,有效改善了共混物的相容性。随着IPDI含量的增加,共混物中PBAT的结晶度升高,薄膜的拉伸强度逐渐增大,水蒸气阻隔性能呈现先增大后减小的趋势。当IPDI质量分数为0.5%时,PBAT/PLA/IPDI薄膜的横纵向拉伸强度相较于纯PBAT/PLA薄膜分别提升了74.2%和28.6%,断裂伸长率维持在790%和244%,水蒸气透过率降低了38.2%,表现出良好的力学和水蒸气阻隔等综合性能。     

PLA增强改性PBAT共混物的制备及性能研究

采用熔融共混法制备聚乳酸(PLA)增强的聚对苯二甲酸-己二酸-1,4-丁二醇共聚酯(PBAT)共混物,研究PLA用量对PBAT拉伸性能、微观相结构、热力学性能及流动性能的影响。结果表明:随着PLA用量的增加,PBAT/PLA共混物的拉伸强度明显提高,断裂伸长率下降;DSC测试表明,PLA的加入并未对PBAT的结晶-熔融行为造成明显影响。而随着PLA含量的增大,共混物熔体指数变小,热稳定性有所降低。     

复合增塑剂增塑红苕淀粉的研究

采用双螺杆挤出机制备了红苕热塑性淀粉(TPS)和高密度聚乙烯(HDPE)/塑化淀粉共混材料.通过X射线衍射和扫描电镜分析了甘油/尿素/乙醇胺复合增塑剂的增塑效果和结晶行为,结果表明,复合增塑剂可以使淀粉塑化,能明显抑制红苕淀粉的重结晶.甘油含量的增多可以改善TPS与HDPE的相容性,同时会引起少量重结晶,但是不会影响到材料的使用性能.此外,共混材料随热塑性淀粉中甘油含量的增多,拉伸强度逐渐下降,而断裂伸长率逐渐增大.     

PLA/PBAT/PLA-g-MAH可生物降解复合材料的形态结构与性能分析

通过熔融共混法制备马来酸酐接枝聚乳酸(PLA-g-MAH)用于改善聚乳酸/聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯共混物(PLA/PBAT)的相容性,并对复合材料的形态结构、力学性能和生物降解性能进行研究。SEM结果显示,添加增容剂PLA-g-MAH后,PLA/PBAT共混物两相间的界面明显变得模糊,说明PLA-g-MAH对共混物有一定的增容作用;增容剂PLA-g-MAH的加入,使复合材料的拉伸强度和弯曲强度相比于纯PLA略有下降,但其冲击强度有一定程度的提高,断裂伸长率有显著提高,比纯PLA的断裂伸长率提高了约17倍,表现出良好的力学性能;另外,PLA-g-MAH的加入提高了共混物的生物降解性能。     

可全生物降解PLA/PBAT/PHBV共混材料的结构与性能

为了得到刚性与韧性平衡的聚乳酸（PLA）基可生物降解共混材料,通过熔融共混挤出法制备了不同质量比的PLA/己二酸-对苯二甲酸-丁二酯共聚物（PBAT）/聚（3-羟基丁酸-co-羟基戊酸共聚酯（PHBV）可全生物降解共混材料,采用SEM、TG、DSC、毛细管流变仪和万能材料试验机对PLA/PBAT/PHBV共混材料的形态结构、热性能、流变性能和力学性能进行了研究。结果表明:PLA/PBAT/PHBV共混材料的热失重起始分解温度相对纯PHBV提高了45 ℃,热稳定性提高;共混体系中各组分的玻璃化转变温度与单一体系相比几乎无变化,PLA/PBAT/PHBV共混体系为完全不相容体系,同时PBAT和PHBV的加入阻碍了PLA的冷结晶;PLA/PBAT/PHBV 共混体系的共混形态呈“海-岛”分布,PBAT和PHBV均匀地分散于PLA基体中,相界面分明;随着PBAT含量增加,PLA/PBAT/PHBV共混材料熔体的流动性增加,温度变化对黏度的影响变大;PLA/PBAT/PHBV质量比为70/20/10的共混材料可在保留纯PLA 60%拉伸应力的同时,拉伸应变提高到纯PLA的2.6倍,韧性得到改善。所得结论表明PLA/PBAT/PHBV质量比为70/20/10的共混材料的综合力学性能较纯PLA好。      

PBAT/PLLA/纳米SiO2共混薄膜的制备及其包装特性

采用熔融共混法通过双螺杆挤出机制备了不同类型(亲水型和疏水型)的纳米二氧化硅(SiO2)和聚己二酸丁二醇-对苯二甲酸丁二酸酯(PBAT)/左旋聚乳酸(PLLA)/SiO2共混薄膜,分析了纳米SiO2添加比例对共混薄膜热性能、力学性能及阻隔性能的影响.结果表明,随着纳米SiO2的添加,共混体系中PBAT组分的结晶温度(T...     

EVA对PC/PBAT在熔融沉积成型3D打印性质的影响

为了解决在熔融沉积成型(FDM)中产生的聚碳酸酯(PC)制品出现变形、翘曲的缺陷问题，通过双螺杆挤出机熔融共混将少量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)添加到聚碳酸酯/聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯(PC/PBAT)共混物中。着重研究了EVA对PC/PBAT共混物热性能、流动性、力学性能以及FDM3D打印性能的影响。结果表明：EVA与纯PC或PC/PBAT共混物的相容性较差，形成微米尺度的相分离。EVA对PC/PBAT的流动性没有明显的影响。此外，适当少量EVA的加入会在一定程度上提高PC/PBAT共混物的弹性模量、断裂强度，降低断裂伸长率。然后，将含有EVA的PC/PBAT共混物制备成为适用于FDM的丝材后，测试其打印性能。结果表明：EVA的加入可以有效地降低PC材料在FDM中由于材料内应力释放而导致的翘曲状况。在喷头温度230℃,底板温度100℃时，4%含量的EVA材料可将制件的翘曲率从1.17m^-1降至0.18m^-1。     

PBAT基包装袋生命周期评价

基于生命周期评价(LCA)方法,采用eFootprint软件,对比聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)包装袋、PBAT/淀粉(质量分数为75％的PBAT与质量分数为25％的淀粉共混)包装袋生产过程产生的环境负荷,定量分析PBAT基包装袋的环境影响.结果显示,PBAT/淀粉包装袋在CO2排放和初级能源消耗(PED)两个指标上改进空间较大,分别较PBAT包装袋可减少14.53％和6.44％的环境贡献量.PBAT基包装袋对初级能源消耗(PED)、CO2排放、水资源消耗(IWU)的影响较大,每生产1 t PBAT包装袋的指标数值分别为9.47E+4 MJ、4.18E+3 kg、4.52E+3 kg,每生产1 t PBAT/淀粉包装袋的指标数值分别为8.86E+4 MJ、3.81E+3 kg、5.04E+3 kg.PBAT包装袋ECER-135综合指标值为1.36E-8,PBAT/淀粉包装袋ECER-135综合指标值为1.25E-8,这表明使用淀粉改性后,PBAT基包装袋的环境负荷降低了8.1％.PBAT基包装袋造成的环境负荷主要来源于颗粒生产阶段,在颗粒生产阶段的综合指标中,其SO2指标占据环境负荷的首位,其次是PED指标,因此,应关注其碳排放、SO2、PED、NOx及COD指标值.     

PLLA/PBAT单轴拉共混膜的力学性能及气体透过性

目的研究单轴拉伸聚乳酸/聚对苯二甲酸丁二酯(PLLA/PBAT)共混薄膜的热学、力学和气体透过性能。方法通过双螺杆熔融挤出后再进行单轴拉伸,制备出不同共混比例的无定型PLLA/PBAT共混薄膜材料,并对其热学、力学和气体透过性进行研究。结果 PLLA和PBAT是个完全不相容的共混体系,PBAT的添加加速了PLLA的冷结晶速度,改善了单轴拉伸PLLA薄膜的纵向和横向的柔韧性,最大断裂伸长率可达29%。提高了气体透过性和CO_2/O_2选择透过性,CO_2/O_2透过比相对于纯PLLA的3.8提高到7.6。结论柔性PBAT的添加改善了PLLA的刚性,提高了材料的柔韧性,PBAT对CO_2有较好的吸附性和扩散性,提高了材料的CO_2透过量和CO_2/O_2选择透过性能。     

聚丙撑碳酸酯-淀粉共混物的力学性能与微观形态

采用拉伸试验和扫描电镜研究了淀粉含量对聚丙撑碳酸酯一淀粉共混物的力学性能与微观形态的影响,结果表明：随淀粉含量的增加,聚丙撑碳酸酯一淀粉共混物的屈服强度提高、断裂应力下降,但杨氏模量提高。当淀粉的质量分数小于20％时,淀粉的加入对聚丙撑碳酸酯一淀粉共混物的力学性能的影响相对较小．可以认为淀粉是聚丙撑碳酸酯的良好填料。淀粉和聚丙撑碳酸酯的相容性较差。     

1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐改性淀粉/聚丁二酸丁二醇酯共混材料的结构与性能

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)为改性剂,分别采用玉米淀粉(S)、羧甲基淀粉(CMS)和羟丙基淀粉(HPS)制备了淀粉/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混材料,利用红外光谱、扫描电镜、X射线衍射、热重分析、差式扫描量热分析及力学性能测试等方法研究了共混材料的结构与性能.结果表明,[BMIM]...     

双向拉伸聚乙烯醇/淀粉薄膜的制备工艺及性能研究

采用挤出流延和双向拉伸工艺制备了聚乙烯醇(PVA)/淀粉薄膜。探讨了水含量对PVA/淀粉共混物加工温度及流动性能的影响,结果表明水含量高于80份时,共混物具有较低的加工温度和良好的加工流动性。扫描电镜测试证实了PVA与淀粉具有良好的相容性。X射线衍射与差示扫描量热测试证明了采用流延膜急冷的工艺可以获得无定型状态的PVA/淀粉基膜。另外,通过力学性能测试分析了拉伸倍数及淀粉含量对制品薄膜力学性能的影响。     

从β-聚丙烯到β-聚丙烯共混物

相对于聚丙烯(PP)共混物,β-PP共混物研究很少。文中对本实验室近几年开展的β-成核PP与聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、尼龙(PA)、对苯二甲酸乙二醇酯(PET)共混物的制备、结构与性能进行了总结。重点讨论了不同第二组分及其用量、结晶度与极性,增容和制备方法等对PP共混物的β-成核作用的影响。观察到PS、AS和ABS对β-成核作用影响很小,可获得高β-晶含量的PP共混物。β-成核PP与PA、PET共混物的β-成核作用取决于制备方法,降低PET结晶度的方法和加入相容剂有利于共混物β-晶的形成。第二组分极性并不是影响共混物β-成核作用的主要因素。     

三螺杆动态混炼挤出EPDM/PP共混物拉伸强度的研究

在三螺杆动态混炼挤出机上,研究了不同橡塑比的(三元乙丙橡胶)EPDM/(聚丙烯)PP共混物经动态混炼和稳态混炼挤出后的拉伸性能.振动频率和振幅对共混物的拉伸强度均有很好的强化作用,并分析了振动力场对EPDM/PP共混物影响的规律和振动强化效果.     

氧化热塑性淀粉的制备与性能研究

以玉米淀粉和甘油为主要原料,过氧化苯甲酰为氧化剂,将三者按一定比例混合后在单螺杆挤出机中制备氧化热塑性淀粉(TPS)。考查了TPS的羧基含量、拉伸性能、微观形貌。结果表明:随着氧化剂用量的增加,TPS的羧基含量得到提升,结晶度降低,挤出效应减弱,断裂面从脆性断裂向韧性断裂转变,拉伸性能得到显著增加。     

聚乳酸/热塑性淀粉/POE-g-GMA共混材料的制备和性能

采用甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）接枝（乙烯/辛烯）共聚物（GPOE）作为增韧剂,利用Haake转矩流变仪熔融制备了聚乳酸（PLA）/热塑性淀粉（TPS）/GPOE共混材料。通过拉伸、冲击、动态热力学、差示扫描量热、扫描电镜等方法对共混材料进行研究：PLA共混材料伸长率可达到400%左右,冲击性能有大幅提高;TPS中甘...     

茂金属聚乙烯/茂金属乙烯-丙烯共聚物共混微观相结构与力学性能

采用密炼机制备了不同组成的茂金属聚乙烯/茂金属乙烯-丙烯共聚物(mPE/mEP)共混体系,利用在线取样-显微分析的方法研究了不同组成mPE/mEP共混体系的微观相态结构,在研究相态结构的基础上,研究了体系的力学性能。结果表明,mPE/mEP共混物呈现明显的两相结构,当mPE体积含量在50%~60%范围内,共混体系形成双连续相,其他组分含量时,形成"海-岛"结构形貌。共混物的拉伸强度与共混体系微观相形态的变化有关,断裂伸长率随着mPE含量的增加由2360%降至550%,拉伸模量随着mPE含量的增加由3.5MPa增至102MPa。     

PES/TLCP共混物的加工性能及其原位增强特性

本文分析了TLPC与PES及其共混物的流变特性和相容性,通过注塑和双螺杆共混物挤出拉伸来研究上述共混物的原位增强特性。结果表明,共混物粘度比TLCP和PES的粘度要低,液晶的加入有效地改善了加工性能;共混体系中液晶与PES几乎不相容;PES及其共混物的粘度较高,注塑性能较差,而比较适合于双螺杆共混挤出拉伸加工;液晶含量的增大使共混物熔体粘度下降,拉伸强度提高,脆性增大;随着熔体拉伸比的增大,复合丝拉伸强度大幅度提高,达到了良好的原位增强效果。