聚乳酸热收缩薄膜的制备与拉伸回复性能研究

目的 研究2种环保型改性剂碳酸丙烯酯(PC)和聚碳酸亚丙酯二醇(PPC)对聚乳酸(PLA)的增塑效果,以及PLA/PC、PLA/PPC这2种热收缩薄膜在拉伸回复过程中的热收缩性能、结晶性能和透氧性能。方法 采用双螺杆挤出机将PC、PPC分别与PLA共混改性,采用差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR–FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、电子万能试验机、压差法气体渗透仪研究PC、PPC分别对PLA的改性效果,以及PLA/PC、PLA/PPC 2种热收缩薄膜在拉伸回复过程中的热收缩性能、结晶性能和透氧性能。结果 PC改性后的热收缩薄膜拉伸强度降低至16.8 MPa,断裂伸长率提高至26.6%,氧气透过率(To)可以达到1 020.4 cm3/(m²·d·Pa),而回复率(R_r)仅有27.5%。PPC改性后的热收缩薄膜拉伸强度降低至23.6MPa,断裂伸长率提高至12.5%,且PLA/PPC热收缩膜的R_r可以达到83.3%;在拉伸后T_o仅为915.8 cm³/...     

纳米SiO_2驻极体/聚乳酸复合熔喷非织造材料的制备及性能

采用纳米SiO_2为驻极体,经过表面改性与聚乳酸(PLA)复合,利用双螺杆挤出机制备了纳米SiO_2/PLA复合熔喷切片,并通过工业级熔喷生产线试制了纳米SiO_2/PLA复合熔喷非织造材料。利用FTIR分析了纳米SiO_2的表面改性效果,利用DSC分析了纳米SiO_2/PLA复合熔喷切片在熔喷快速冷却条件下的结晶性能,利用滤料综合性能测试台和SEM研究了纳米SiO_2/PLA复合熔喷非织造材料的过滤性能及微观形貌,最后采用质量损失法评估了纳米SiO_2/PLA复合熔喷非织造材料的降解性能。研究结果表明:经表面改性处理,纳米SiO_2表面附上了有机活性基团;在100℃/min的冷却条件下纯PLA的结晶分数较低,纳米SiO_2驻极体的加入有助于PLA的结晶;少量纳米SiO_2驻极体的添加可显著提高PLA复合熔喷非织造材料的过滤效率,其中质量分数0.75%的纳米SiO_2添加量可使过滤效率达到99.69%,接近商用高效空气过滤器(HEPA)级聚丙烯(PP)过滤效率;在中性水解环境下,纳米SiO_2/PLA复合熔喷非织造材料具备可降解性能,经8个月质量降解至79.57%。     

全生物分解PLA/PPC/改性淀粉共混薄膜拉伸性能的研究

采用溶液共混的方法,用二氧化碳共聚物脂肪族聚碳酸酯(PPC)、改性淀粉对聚乳酸(PLA)改性,制备出韧性得以改善的PLA/PPC/改性淀粉共混薄膜.通过研究共混薄膜拉伸性能与共混组成配比的关系,试验结果表明,加入30%甘油对淀粉进行糊化,对淀粉改性效果较好.随着PPC组分的增加,提高了共混膜的断裂伸长率,增强了其韧性,...     

驻极体-增塑剂复合改性聚乳酸熔喷非织造材料的制备及性能

分别采用无机纳米SiO₂或一种商用有机助剂（O-electret）作为驻极体改性剂,并通过引入环氧大豆油（ESO）和聚乙二醇（PEG）作为增塑剂对聚乳酸（PLA）进行了复合改性,在传统工业熔喷生产线上制备了具有可生物降解特性的驻极体-增塑剂/PLA熔喷非织造复合材料。利用转矩流变仪和熔融指数仪测试了复合改性PLA切片的流动性,发现加入ESO和PEG能使熔融指数提高到110 g/10 min。利用DMA测试了驻极体-增塑剂/PLA熔喷非织造复合材料的力学性能,发现采用增塑剂改性后能显著提高材料的拉伸强度和塑性。利用滤料综合性能测试台测试了的驻极体-增塑剂/PLA熔喷非织造复合材料的过滤性能,结果显示,驻极改性能够使其过滤PM2.5的效率提高至86%及以上。利用SEM研究了驻极体-增塑剂/PLA熔喷非织造复合材料表面的微观形貌,结果表明,采用驻极体改性后,细纤维的比例显著增加;采用增塑剂改性使纤维更细更长,纤维间交错更加复杂。      

高氯酸锂增容聚乳酸/聚碳酸亚丙基酯共混体系

采用高氯酸锂为聚乳酸(PLA)/聚碳酸亚丙基酯(PPC)共混材料的增容剂,通过研究高氯酸锂对PLA/PPC共混体系相容性、热性能及力学性能的影响发现,高氯酸锂的加入能有效改善PLA与PPC之间的相界面,显著缩短体系的半结晶时间(最高达538.7%),使材料的断裂伸长率提高了235%。同时,通过调节高氯酸锂与PPC的共混顺序,并结合傅里叶红外光谱探究分析了高氯酸锂对PLA/PPC共混体系的增容机理,发现高氯酸锂通过对PPC的络合作用及PLA的电荷作用增强PLA与PPC之间作用力。     

PLA-PPC-淀粉的溶液共混改性

将聚乳酸(PLA)、糊化淀粉与聚碳酸亚乙酯(PPC)进行溶液共混并浇注成膜,对共混膜的力学性能和热性质进行表征;通过正交试验设计研究三元共混组成、增塑剂种类及用量对PLA增韧增塑改性的影响。结果表明:共混组成对于共混膜的断裂伸长率及拉伸强度均是显著影响因素;正交试验最优方案制得共混膜的断裂伸长率比纯PLA膜增加200.98%,拉伸强度比纯PLA膜降低1.09%;PPC的加入是共混物韧性提高的主要因素,而淀粉对产物的力学性能没有优化;同时,三元共混物的热分解温度比原料树脂提高,热分解速度下降,说明改性产物热稳定性有所提高。     

夜光非织造布和夜光机织布性能对比分析

采用纺粘法成功制备了夜光非织造布,分析比较了含相同比例发光材料的夜光机织布与夜光非织造布的性能差异。通过分析得出结论:与夜光机织布相比,夜光纺粘非织造布的纤维表面颗粒状物质较少,表面较光滑;同时其耐摩擦性能、发光性能明显高于夜光机织布,但拉伸断裂性能较低。     

PLA、PGA及其共聚物在包装领域应用研究进展

目的 综述聚乳酸(PLA)、聚乙交酯(PGA)、聚乙丙交酯(PLGA)及其改性材料在包装领域的研究进展,对改性材料及制备工艺进行展望,为PLA、PGA以及PLGA的改性与制备提供参考。方法 简介PLA、PGA以及PLGA的制备方法、基本性能,并总结近几年改性材料的种类及其制备工艺。结果 对PLA、PGA以及PLGA进行改性,再通过溶液铸膜、吹塑制膜等工艺制备薄膜,制备的薄膜具有优异的抗紫外性能、阻隔性能以及抗菌性能。结论 PLA、PGA以及PLGA具有优异的生物降解性能,通过改性后制备的薄膜性能更加均衡,在包装领域具有极大的应用前景,对聚合物的改性方法还需进行深入研究,制备出性能更加优异的改性材料。     

PBAT含量对PLA基可降解共混切片及复合熔喷非织造布性能的影响

以聚乳酸（PLA）为基体,聚己二酸-对苯二甲酸-丁二酯（PBAT）为增韧剂,聚乙二醇（PEG）为增塑增容剂,利用双螺杆造粒机,通过熔融共混的方法制备了不同PBAT含量的PLA/PBAT/PEG共混切片,并对共混切片的熔融指数、热稳定性、脆断截面的微观形貌进行了分析,结果表明：PEG对PLA/PBAT复合基体增塑增容效果良好,使得PBAT可均匀分散在PLA基体中,呈现出典型的“海岛”结构,提高了PLA基体的韧性。利用往复式熔喷机,制备了PLA/PBAT/PEG复合熔喷非织造布。通过同步热分析仪、扫描电镜、电子万能试验机研究了PBAT含量对复合熔喷非织造布的热性能、微观结构和力学性能的影响。拉伸测试结果表明,适量的PBAT与PEG可以对PLA基复合熔喷非织造布起到协同增强增韧的作用,其中PLA-3(PBAT在PLA/PBAT复合基体中的质量分数为3%)复合熔喷非织造布与同工艺纯PLA熔喷非织造布相比,横向断裂强力提高48.8%,纵向断裂强力提高28.7%,横纵向断裂伸长率均提高一倍以上。     

可生物降解聚乳酸/助剂/聚丙烯复合纺粘非织造布的制备与性能研究

以聚乳酸(PLA)、聚丙烯(PP)为原料,以自制马来酸酐接枝物为助剂,通过综合纺丝机熔融共混制备可生物降解PLA/助剂/PP复合纺粘非织造布,研究纺丝温度、计量泵转速、热辊温度和助剂用量对非织造布物理性能的影响;对牵伸前后的纤维进行了热学性能分析。结果表明,纺丝温度170℃、计量泵转速25r/min、热辊温度60℃及助剂用量12%(wt,质量分数)为复合非织造布的最优制备工艺条件;复合纤维经过牵伸后,总结晶度得到提高。     

亚麻落麻纤维增强可降解复合材料的拉伸强度预测

采用非织造结合热压成型工艺制备了亚麻落麻纤维增强聚乳酸(PLA)基可降解复合材料(亚麻落麻/PLA),研究了纤维体积分数对材料拉伸强度的影响,并利用 Kelly-Tyson拉伸强度预测模型及相关修正理论,提出了非连续植物纤维增强可降解复合材料(D-NFRBC)强度预测模型,该模型考虑了纤维长度、取向角、直径、强度概率分布及材料界面剪切强度与材料中纤维临界长度、纤维极限拉伸强度三者间制约关系对复合材料强度的影响。结果表明;亚麻落麻/PLA拉伸强度在纤维体积分数为39.6%时达到最大,应用本文建立的强度预测模型所得亚麻落麻/PLA拉伸强度预测值与实验值吻合良好。     

改性剂对纳米片状羟基磷灰石/聚乳酸复合材料性能的影响

分别采用硅烷偶联剂(SC)和硬脂酸(SA)对纳米层片状羟基磷灰石(LHAp)进行表面改性,并通过挤塑工艺制备未改性和两种改性纳米片状羟基磷灰石(np-HAp)增强聚乳酸(PLA) (np-HAp/PLA、SC-np-HAp/PLA和SA-np-HAp/PLA)复合材料。比较了三种复合材料的微观结构、力学性能、热稳定性、结晶性及润湿性。利用XRD、FTIR、XPS、SEM、TGA、DSC、力学性能测试和接触角测试对复合材料的理化性能进行表征。研究发现,np-HAp、SA-np-HAp与PLA界面处存在相分离,而SC-np-HA与PLA两相界面结合紧密;与np-HAp/PLA复合材料相比,SC-np-HAp/PLA复合材料的压缩屈服强度和拉伸强度分别提高了9.4%和6.6%,而SA-np-HAp/PLA复合材料的压缩屈服强度和拉伸强度则出现减小;此外,与np-HAp/PLA复合材料相比,SC-np-HAp/PLA和SA-np-HAp/PLA复合材料的初始分解温度分别提高了7.4%和5.6%,SC-np-HAp/PLA复合材料的结晶度提高了6.7%,SA-np-HAp/PLA复合材料的结晶度则减小了3.5%。水接触角测试结果表明,与np-HAp/PLA复合材料和SA-np-HAp/PLA复合材料相比,SC-np-HAp/PLA复合材料具有更为优异的亲水性。上述结果表明,经SC改性后的np-HAp具有与PLA基体更好的界面结合能力,为制备性能优异的骨植入复合材料提供借鉴。      

改性二氧化硅对SiO2/PLA复合膜性能的影响

目的研究改性二氧化硅对聚乳酸力学性能、氧气透过性能和水蒸气透过性能的影响。方法选择粒径为50nm的工业级二氧化硅为添加剂,使用KH570硅烷偶联剂对其进行改性,然后通过溶液浇铸法将改性后的二氧化硅与聚乳酸共混制备成膜。测试分析拉伸性能、透氧性能和透水蒸气性能,表征复合膜的力学性和阻隔性能。结果与纯PLA膜相比,改性复合膜的拉伸强度和弹性模量分别提高了18.65%和19.91%;玻璃化转变温度比纯PLA膜高11℃左右,热稳定性得到增强。与纯PLA膜相比,改性复合膜的氧气透过系数和水蒸气透过系数分别降低了29.89%和43.76%,阻隔性明显提高。结论经KH570硅烷偶联剂改性的二氧化硅对聚乳酸材料性能的增强效果更佳,为聚乳酸材料在包装领域的应用提供了依据。     

牵伸速度对夜光纺粘非织造布性能的影响

在夜光纺粘非织造布加工过程中,通过调整牵伸气流的速度,制得不同结构的夜光非织造布,研究了牵伸气流速度对夜光纺粘非织造材料外观形貌、热学性能及光学性能的影响。结果表明:随着牵伸气流速度的增加,夜光纺粘纤维的直径逐渐减小,同时夜光纺粘纤维表面分布的发光材料颗粒增多;余辉初始亮度、发射光强度随着牵伸速度的增加逐渐降低,牵伸气流速度对夜光非织造材料的晶型结构无影响。     

改性聚乳酸材料单向拉伸及其性能的研究

采用水浴加热的方法对聚乳酸（PLA）及聚丁二酸丁二醇甘油酯（PBGS）改性PLA材料的单向拉伸行为进行了研究。通过调整水浴温度、拉伸比和拉伸速率制备了不同条件下的拉伸样条,并利用SEM、电子万能试验机、DSC、XRD和Tg等测试方法检测了拉伸行为对改性PLA微观形态、机械性能、热性能、结晶性能的影响。结果表明样条在75℃,拉伸比为600%,拉伸速率为300 mm/min的条件下拉伸后的拉伸强度达到了85.43 MPa,较未拉伸样条提高了69.4%。DSC测试表明拉伸后样条的结晶度明显提高,75℃下拉伸600%后结晶度达到了44.3%。但是拉伸后材料的热稳定性下降,这是因为拉伸过程中的取向结晶完善程度较未拉伸状态下二次升温重结晶低所造成的。     

E-MAH-GMA共混增韧改性PLA的研究

聚乳酸(PLA)中加入不同比例的乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元嵌段共聚物(E-MAH-GMA)对其进行增韧改性。用傅立叶变换红外光谱仪对材料进行表征;用熔融指数测量仪对流动性进行分析;同时测试了材料拉伸、冲击、弯曲等力学性能,结果表明:E-MAH-GMA对PLA有增韧作用,添加20份的E-MAH-GMA时,PLA共混材料的冲击强度为95.71kJ/m2,比纯的PLA提高了408%;拉伸强度、弯曲强度有所下降,断裂伸长率略有提高。     

马来酸酐改性木质素对聚乳酸/环氧大豆油性能的影响

制备了一种基于马来酸酐改性木质素(LM)、环氧大豆油(ESO)与聚乳酸(PLA)的全生物基复合材料(PLA/ESO/LM)。采用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱对LM进行测试与分析,确认马来酸酐改性木质素的结构;以差示扫描量热仪、热重分析仪、偏光显微镜等研究复合材料的热学性能及内部结构。结果表明,与PLA相比,PLA/ESO/LM复合材料冷结晶温度降低,结晶行为增强,结晶度提高;同时PLA/ESO/LM复合材料的初始热分解温度比PLA提高了35℃,表现出更高的热稳定性。通过优化复合材料的比例得出PLA/20ESO/0.5LM的复合材料具有最优的综合性能,拉伸强度为55 MPa,断裂伸长率提升到198%,约为PLA的20倍,PLA材料的综合性能得到极大提高。     

长支链化聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯的流变特性与发泡性能

为提高熔体强度,以均苯四甲酸酐(PMDA)、异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)为扩链剂,对聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混体系进行长支链化改性,通过挤出发泡制备PLA/PBS发泡材料。采用转矩流变仪、旋转流变仪、扫描电镜研究了扩链剂用量对PLA/PBS体系流变性能和发泡性能的影响。结果表明,扩链剂PMDA和TGIC联合使用能有效对PLA/PBS体系进行长支链化改性,得到具有一定长支链结构的体系,提高了其熔体强度、弹性和拉伸黏度,改善了PLA/PBS体系的发泡性能。当扩链剂质量分数为0.8%时,发泡材料的泡孔密度达到4.96×107cm-3,平均孔径为60μm,泡孔规整且分布均匀。     

PET4A改性PP/PLA复合材料的制备及性能研究

选用季戊四醇四丙烯酸酯(PET4A)接枝改性聚丙烯，再与聚乳酸(PLA)共混，基于两步法熔融共混工艺制备得到改性聚丙烯/PLA(m-PP/PLA)复合材料。考察了m-PP/PLA复合材料结晶行为、热学性能、力学性能、流变性能、微观形貌的影响因素。结果表明：含有接枝改性后的PP与PLA共混后能够明显地提高复合材料的相容性和结晶度，进而提高复合材料的力学性能。当PET4A添加质量为2%,引发剂过氧化二异丙苯(DCP)质量含量为0.05%时，复合材料结晶度达42.0%,综合力学性能最佳，冲击强度和拉伸强度比纯PP/PLA分别提升了25.96%和27.25%。     

乳酸低聚物改性的纳米碳酸钙对聚乳酸性能的影响

采用直接缩聚法制备了乳酸低聚物,用该物质对纳米碳酸钙(CaCO₃)进行改性,得到改性纳米碳酸钙(g-CaCO₃)。将g-CaCO₃与聚乳酸(PLA)通过溶液共混制备了g-CaCO₃/PLA复合材料。通过FTIR、吸油值等对g-CaCO₃进行了表征,并采用SEM、DSC、万能试验机、流变测试仪、透湿仪、紫外-可见-近红外(UV-Vis-AIR)分光光度计研究了g-CaCO₃对PLA结构和性能的影响。结果表明,乳酸低聚物的改性降低了CaCO₃的吸油值,改善了CaCO₃与PLA的界面相容性,促进了CaCO₃在PLA基体中的分散;同时,g-CaCO₃在PLA基体中起到成核剂的作用,改善了PLA材料的结晶能力;随着g-CaCO₃添加量的增加,g-CaCO₃/PLA复合材料的拉伸强度和断裂延伸率呈先上升后下降的趋势,当添加5wt%的g-CaCO₃时,拉伸强度比5%CaCO₃/PLA复合材料高50%,比纯PLA高20%,当添加量达到10wt%时,拉伸强度仍比纯PLA高出13%;加入g-CaCO₃能够提高复合材料的储能模量和复数黏度;此外,g-CaCO₃的加入,提高了PLA材料对紫外可见光和水蒸气的阻隔性能。