组成及MPEG用量对PPC/PBS共混物性能的影响

考察了组成和MPEG-2000的质量分数对PBS/PPC力学性能及热性能的影响。结果显示,PPC的引入使得共混物的冲击/拉伸强度明显降低;MPEG质量分数为5%时(PBS/PPC=80/20),拉伸强度和冲击强度分别达到18.9 MPa和20.3 kJ/m2。SEM对断裂面的观察表明:MPEG的引入能引发基体材料的塑性形变,冲击断面具有明显的脆韧转变特征。示差扫描量热分析(DSC)的结果表明:PPC的质量分数从0增加到30%,共混物结晶峰温度从79.3℃降低到61.3℃,结晶焓减小且过冷度增大。     

聚甲基乙撑碳酸酯/聚丁二酸丁二醇酯共混体系性能研究

采用熔融共混法制备了聚甲基乙撑碳酸酯/聚丁二酸丁二醇酯(PPC/PBS)复合材料,通过力学性能、DSC、TG研究了PBS用量对PPC/PBS共混体系力学性能、结晶性能、热稳定性的影响。结果表明:PBS的加入提高了PPC/PBS共混体系的拉伸强度、缺口冲击强度和热稳定性。     

聚丙烯/纳米金刚石复合材料热降解动力学研究

用熔融共混法制备了纳米金刚石（Nano-diamond）/聚丙烯复合材料,利用热重分析（TGA）法研究了复合材料的热降解动力学,并采用Flynn-Wall-Ozawa,Friedman和Kissinger三种方法计算了共混物的热降解反应活化能(Ea)。结果表明,复合材料呈现单一阶段的降解过程,Nano-diamond有助于提高材料的热稳定性。复合材料的热稳定性随Nano-diamond含量的增加先增大后减小,当其含量为3%时,复合材料的热稳定性最好,热降解反应的Ea提高了5-30 kJ/mol。     

聚碳酸亚丙酯/壳聚糖熔融共混改性研究

采用熔融共混法将聚碳酸亚丙酯(PPC)与壳聚糖(CS)共混改性,研究了CS含量对PPC/CS共混物相容性、玻璃化转变温度(Tg)、热失重温度和拉伸性能的影响,并探讨了CS改性PPC的作用机理。结果表明:PPC与CS的共混属于简单物理共混,CS对PPC的Tg影响不大,但可显著提高PPC基体的耐热性能,扩大复合材料的加工温度范围。同纯PPC相比,PPC/CS共混物的TGA曲线向高温区偏移,共混物的5%分解温度(T-5%)较PPC提高了51⁵9℃,其50%分解温度(T-50%)提高了1259℃,其50%分解温度(T-50%)提高了12²1℃;另外,共混物的TGA曲线只存在一个高温区的失重台阶,这是由于CS的引入抑制了PPC在低温区的解拉链式降解,因而只有高温区的无规降解发生。此外,随着CS含量的增加,PPC/CS共混物的拉伸强度不断增大,当CS含量增至20%时,材料的拉伸强度由纯PPC的4.7 MPa上升至12.5 MPa。     

超支化乙二胺三嗪聚合物对PPC/PBS共混体系的增强改性研究

以超支化乙二胺三嗪聚合物（HBETP）为改性剂,采用熔融共混法制备了聚碳酸亚丙酯（PPC）/聚丁二酸丁二醇酯（PBS）/HBETP共混物;利用动态热机械分析仪、热失重分析仪、电子万能试验机、旋转流变仪、扫描电子显微镜等,对其热性能、力学性能、流变性能、断面形貌等进行了表征。结果表明,当HBETP含量为0.5 %（质量分数,下同） 时,PPC/PBS/HBETP共混物在韧性基本保持不变的情况下,拉伸强度提高幅度最大,由7.56 MPa提高到11.22 MPa,增幅为49.6 %;HBETP的加入可以提高PPC/PBS的相容性,且适当的含量会使PPC/PBS的拉伸强度提升。     

PHBV/PBS共混物的性能研究

通过熔融共混的方法制备了聚β-羟基丁酸戊酸酯/聚丁二酸丁二醇酯(PHBV/PBS)共混材料。研究了PHBV/PBS共混物的力学性能、相形态、结晶性能、热性能及晶胞结构。结果表明,将PHBV和PBS共混后,PHBV的韧性会有明显改善。当PHBV/PBS/TEC质量比为20/80/5时,PHBV的断裂伸长率由原来的5.7%增至124%、冲击强度由1.7 kJ/m2增加到4.3 kJ/m2,分别为PHBV的21.7倍和2.5倍。DSC研究表明,PBS的加入抑制了PHBV的结晶,但当PHBV/PBS/TEC质量比为20/80/5时,共混物出现了共晶现象。XRD显示PBS的加入在一定程度上影响了PHBV的晶型,复合材料的晶面特征峰发生了明显偏移。     

PP/POSS纳米复合材料热氧化稳定性

采用熔融物理共混和熔融反应共混两种方法制备了聚丙烯(PP)/八乙烯基笼型硅倍半氧烷(OV-POSS)纳米复合材料,并用热重分析对两种方法制备的复合材料热氧化稳定性进行分析和比较。结果表明,在OV-POSS含量同为2%(质量分数)时,物理共混复合材料的热氧化稳定性要优于反应共混复合材料,且物理共混复合材料的热氧化稳定性随着OV-POSS含量的增加而提高。为进一步评估OV-POSS对物理共混复合材料热氧化性能的影响,利用Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa方法从热氧化降解动力学的角度对复合材料表观活化能(E_a)进行了研究。研究表明,OV-POSS可以明显提高复合材料的E_a,含5%(质量分数)OV-POSS的物理共混复合材料的E_a为92.48 kJ/mol(Kissinger法)和97.53 kJ/mol(Flynn-Wall-Ozawa法),而纯PP的E_a仅为67.79 kJ/mol以及61.81 kJ/mol。     

完全生物降解塑料PLA/PPC合金的结构与性能研究

利用机械共混法,将聚乳酸(PLA)与聚丙撑碳酸亚丙酯(PPC)熔融共混,制备了完全生物降解塑料PLA/PPC合金,并用FTIR、流变仪等手段研究了其结构、力学性能和流变性能。结果表明该共混体系具有良好的相容性、力学性能和熔体流动性,PLA与PPC之间存在着较强的相互作用,PPC的加入使体系拉伸强度下降幅度不大,断裂伸长率升高到23.8%,比纯PLA提高近20倍。共混体系的黏度亦随着PPC的加入逐渐增大,PLA/PPC(50/50)体系的黏流活化能为37.1kJ/mol,同时在一定的温度范围内,提高切应力也会使体系黏度下降。     

聚氯乙烯/多壁碳纳米管复合材料的热降解研究

采用熔融共混法制备了聚氯乙烯/多壁碳纳米管(PVC/MWCNT)复合材料,利用热失重法研究了MWCNT对PVC热降解及热寿命的影响,采用Kissinger法和Friedman法计算了复合材料的热降解动力学参数。结果表明,添加MWCNT后,复合材料的初始降解温度T0和最大热失重速率温度Tm较纯PVC均有提高,含量4%时,T0和Tm分别提高了18.9℃和22.76℃。Kissinger法计算的活化能随MWCNT含量增加呈先增大后减小趋势,在含量4%时复合材料两个失重阶段分别提高了82.23 kJ/mol和18.54 kJ/mol,Friedman法计算得到的活化能变化趋势与Kissinger法一致。     

PPC-MA/PETG共混型生物降解材料的结构与性能研究

采用熔融共混法制备了马来酸酐(MA)封端聚碳酸亚丙酯(PPC)和聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)的共混物(PPC-MA/PETG),采用套管上吹法将共混物吹塑成膜.通过差示扫描量热仪(DSC)、热失重分析(TGA)及扫描电子显微镜(SEM)等手段系统地研究了共混物的热、力学性能及形貌.结果表明:PPC-MA/PETG共混物为部分相容体系;MA封端PPC可以提高PPC的热分解温度(T-5%),PETG与PPC-MA共混进一步提高了PPC的热性能;当PETG含量低时,PETG作为岛相分散在PPC基体中,随着含量的增加,共混物将发生"海-岛"结构转变成"海-海"结构;共混物薄膜的力学性能较纯PPC大幅增强,从4.7MPa提高到16.93MPa.PPC-MA与PETG共混可以获得力学性能较好的膜材料,改善PPC材料的缺陷,在包装、生物医用材料等领域具有广阔的应用前景.     

PHB/PLLA聚酯材料与PHB/PLLA/PEO聚酯材料的体外降解性

对聚β-羟基丁酸酯/聚乳酸（PHB/PLLA）及聚β-羟基丁酸酯/聚乳酸/聚氧乙烯（PHB/PLLA/PEO）膜状样品在37 ℃磷酸缓冲溶液（PBS）/溶菌酶中的降解行为进行了研究,通过定期观察质量损失、降解过程中的热力学性质及样品表面形态变化,发现PHB/PLLA共混未能提高PHB的降解速度,而PEO加入到PHB/PLLA体系中显著提高了PHB、PLLA的降解速度,进而提高了PHB/PLLA共混体系的降解速度。     

过负荷故障聚氯乙烯铜导线绝缘材料热解行为变化研究

以发生过负荷故障的聚氯乙烯（PVC）铜导线为研究对象，使用热重⁃红外光谱联用仪（TG⁃FTIR）对比分析了过负荷与未过负荷铜导线绝缘材料的热解特性差异；采用Flynn⁃Wall⁃Ozawa（FWO）法对绝缘材料的活化能进行求解，并结合红外光谱分析绝缘材料热解逸出气体种类，探究过负荷故障对铜导线绝缘材料热解特性的影响。结果表明，过负荷铜导线绝缘材料发生氧化热解放热的起始温度（408 ℃）低于未发生过负荷故障的铜导线（424 ℃），且发生氧化放热反应所需活化能（142.18 kJ/mol）远低于未发生过负荷铜导线（231.54 kJ/mol），表明过负荷故障会导致铜导线PVC绝缘材料更易发生氧化放热反应；过负荷故障会导致铜导线发生较为完全的脱HCl反应，致使故障导线起火燃烧后产生的腐蚀性HCl气体明显减少，同时其氧化放热反应温度变化范围较窄。     

PBAT／PVB共混物相容性及性能的研究

本研究以价格低廉的聚乙烯醇缩丁醛（PVB）边角回收料作为生物可降解材料——聚己二酸／对苯二甲酸丁二酯（PBAT）的改性材料,并对材料的结构和性能进行了研究。力学性能测试表明：以离聚体作为相容剂,在相容剂含量为1份,PVB用量为60phr时,改性材料也依然可以保持比较好的性能。DSC表明：低含量PVB使得PBAT的结晶温度向高温方向偏移,结晶度也随之降低。SEM表明：相容剂的加入大大地改善了两者之间的相容性。不同相容剂的强弱顺序依次为：离聚物〉EMH4210〉EMH3210〉POE-g-MAH。     

3D打印用聚对苯二甲酸乙二醇酯的研究

选用聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）作为基体材料,通过添加聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、相容剂、增韧剂和成核剂制得适用于熔融沉积技术的PET丝材。结果表明,当PET∶PBT为7∶3时,熔体流动速率最低;过多相容剂在螺杆进料口架桥,不利于螺杆挤出;当增韧剂含量为15份（质量份,下同）时,材料能够正常打印,样条无翘曲且表面光滑,材料的拉伸强度和弯曲强度都较高,分别为25.95 MPa和45.99 MPa,冲击强度为50.4 kJ/m²;添加0.5份滑石粉后材料的力学强度的改善效果更佳。     

不饱和聚酯酰胺树脂/纳米羟基磷灰石复合材料的制备及性能研究

通过熔融缩聚法合成了一种不饱和聚酯酰胺树脂,并用纳米羟基磷灰石（n-HA）进行增强,研究了其弯曲和降解性能。结果表明,不饱和聚酯酰胺树脂有优良的热稳定性;随n-HA含量增加,复合材料弯曲性能有一定升高,但当n-HA含量超过10 ％时弯曲性能反而降低;在前3个月的降解过程中,高n-HA含量的纳米复合材料更能降低力学性能衰减率及减少质量损失率;纳米复合材料在1.0 mol/L NaOH标准溶液中水解10 d后n-HA含量越高,水解越快。     

PGA/PBAT复合材料的性能及应用研究

采用熔融共混法制备了一系列不同组分含量的聚乙醇酸（PGA）/聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯（PBAT）复合材料,对复合材料的耐热性能、力学性能和水气阻隔性能进行了表征。结果表明,当PGA含量为80 %（质量分数,下同）时,注塑样条的拉伸强度为68.80 MPa、断裂伸长率为72.15 %、冲击强度为16.00 kJ/m²、负荷变形温度为120 °C,表明该复合材料可用于制备一次性餐具;当PGA含量为20 %时,吹塑薄膜的纵横向拉伸强度均在25 MPa以上,纵横向断裂伸长率均在600 %以上,表明该复合材料可用于生产膜袋产品;此外,随着PGA含量的增加,PGA/PBAT材料的水气阻隔性能也逐渐增加,其中含20 %PGA的PGA/PBAT复合膜的水蒸气透过率为纯PBAT薄膜的1/7。     

氯化铁催化醇解反应回收聚乳酸

研究了三氯化铁（FeCl₃）催化聚乳酸（PLA）醇解反应的机理及其影响因素。重点考察了反应温度、反应时间、催化剂用量、乙醇溶液用量对醇解反应的影响。采用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、核磁共振仪（¹H-NMR ）、高效液相色谱仪（GPC）等方法对回收产物的结构进行了表征,并对PLA 醇解反应的降解动力学进行了探究。结果表明,PLA乙醇醇解反应的最佳工艺条件为反应温度为130 ℃、反应时间为 24 h、m（C₂H₅OH）∶m（PLA）=3∶1、m（FeCl₃）∶m（PLA）=3∶40。在上述最佳条件下,PLA 醇解反应解聚率达到99.81 %,乳酸乙酯收率达到73.60 %,PLA在FeCl₃的催化下可完全解聚为乳酸乙酯,该反应为一级反应,反应活化能为10.28 kJ/mol。     

Kinetic model of thermal degradation of polymers for nonisothermal process

A new kinetic model was developed to describe the thermal degradation behavior of polymers. The model was applied to predict the degradation of poly(methyl methacrylate) (PMMA) blended with propyl ester phosphazene (FR). The results showed that the thermal degradation mechanism of pure PMMA was dominated by zero- and first-order reactions. For PMMA blended with FR, the thermal degradation mechanism was dominated by first- and second-order reactions due to the formation of anhydride from the ester groups of PMMA. In addition, the major thermal degradation temperature of blends was greater than pure PMMA. By using our model, the activation energy of the thermal degradation PMMA was calculated to be 180 kJ/mol; this activation energy increased as FR was added to PMMA. © 1997 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 66: 1855–1868, 1997     

聚乳酸/塑化聚乙烯醇合金开孔发泡行为研究

以聚乳酸(PLA)为基体,加入不同含量的塑化聚乙烯醇(CPVA),通过熔融共混法制备PLA/CPVA合金样品。以超临界CO₂为物理发泡剂,采用釜压发泡和粒子沥滤法成功制备出PLA/CPVA合金开孔泡沫。结果表明,随着CPVA含量的增加,PLA的结晶温度下降,结晶度先上升后下降,熔体黏弹性改善;随着CPVA含量的上升,PLA/CPVA合金开孔泡沫的发泡倍率先减小后逐渐增大,开孔率逐步提高;当CPVA含量为50%(质量分数,下同)时,PLA/CPVA合金开孔泡沫的发泡倍率为23.1倍,开孔率达到了91.6%。