聚乳酸增韧研究进展

聚乳酸(PLA)是一种可生物降解、环境友好型的热塑性脂肪族聚酯,废弃后可以完全降解,降解产物为CO2和H2O,能够维持自然界的碳循环平衡。但在常温下,PLA的性能较脆,冲击强度较低,提高其韧性对于拓宽PLA的应用范围是至关重要的。文中对近三年来国内外研究者通过共混、共聚、成型加工、纳米复合和木/塑复合等方法和途径对PLA进行增韧改性的研究进行了综述,并展望了PLA类可生物降解高分子材料的发展前景。     

聚乳酸增强增韧的研究进展

聚乳酸（PLA）作为一种新型的生物可降解材料,来源广泛、加工性能良好,但其硬而脆的属性限制了其在一些领域的应用。近年来,人们采用多种方法对PLA进行增强增韧改性以获得最优性能。文中针对PLA的特性、功能化和高性能化的发展趋势,并结合笔者课题组有关PLA的工作,首先揭示了PLA增强增韧的机理,然后从化学改性和物理改性两方面介绍了PLA的改性方法,随后讨论了聚乳酸与生物降解型和非生物降解型聚合物组成的复合材料,最后总结了聚乳酸在绿色电子器件、生物医用材料、形状记忆功能材料等领域中的应用,并对其未来的发展形势做出了展望,为开发新型聚乳酸增强增韧策略提供新的方法和思路。     

反应性共混天然橡胶增韧聚乳酸

以过氧化二异丙苯(DCP)为交联剂,经哈克密炼机反应性共混,制备了聚乳酸/天然橡胶(PLA/NR)交联共混物。考察了交联剂DCP对PLA/NR共混物的熔体扭矩、形貌、结晶性、热稳定性和力学性能的影响。研究结果表明,添加DCP引发了PLA与NR体系的交联,熔体扭矩值增大。DCP对PLA/NR体系的热稳定性影响不大。当DCP含量为0.5%时,PLA/NR共混物的结晶度达到最高值,其冲击强度也达到最大值,是纯PLA的3倍。当DCP含量为2%时,共混物呈共连续相结构,其断裂伸长率达到最大值,相对于纯PLA提高了50%。     

杜仲胶对聚乳酸的增韧改性

通过熔融共混的方法,采用生物基高分子材料杜仲胶(EUG)对聚乳酸(PLA)进行增韧改性,并制备了PLA/EUG共混物。采用扫描电子显微镜、广角X射线衍射、差示扫描量热分析、动态力学性能测试和旋转流变仪表征了PLA/EUG共混物的相结构、结晶性能、热性能、动态力学性能和流变性能。实验结果表明,聚乳酸与杜仲胶为典型的热力学不相容体系;EUG以微米及亚微米的尺寸分散在聚乳酸中。通过对PLA/EUG共混物的拉伸性能和力学性能研究,发现EUG的加入明显地改变了共混物的拉伸行为,由纯PLA的脆性断裂向韧性断裂转变。当PLA/EUG共混物中PLA/EUG的质量比为90/10时,共混物的断裂伸长率较纯PLA提高了14倍,缺口冲击强度提高了5.8倍。共混物拉伸断面照片表明基体在断裂前发生了明显的塑性变形,在断裂过程中吸收了相当大的能量,从而使得共混物的韧性得以提高。EUG能有效地改善PLA的韧性,可以作为新型的聚乳酸增韧改性剂。     

聚乳酸木塑复合材料的增韧及结晶性能

选用不同弹性体乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物(POE-MAH)、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯辛烯共聚物(POE-GMA)与木粉和聚乳酸在Haake转矩流变仪中熔融共混,考察弹性体对聚乳酸木塑复合材料冲击强度的影响,发现POE-GMA对聚乳酸木塑复合材料的增韧效果最好,研究了POE-GMA的用...     

不同增容剂对POE增韧聚乳酸性能的影响

用双螺杆挤出机制备了聚乳酸(PLA)、聚烯烃弹性体(POE)和4种不同增容剂(马来酸酐接枝POE、马来酸酐、丙烯酸酯双官能化POE、丙烯酸酯与缩水甘油酯双官能化的POE、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝POE)的共混物,考察了不同增容剂对共混物力学性能和断面形貌的影响,分析了退火前后共混物力学性能的变化。结果表明,在使用自制的甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝POE(POE-g-GMA)作为增容剂,三元体系PLA/POE/POE-g-GMA的质量比为80/15/5时,复合材料力学性能达到最佳,此时缺口冲击强度为12.3 kJ/m2,是纯PLA的3.7倍,拉伸强度为47.5 MPa。     

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。     

生物可降解高分子增韧聚乳酸的研究进展

聚乳酸(PLA)是一种新型的生物基可再生生物降解材料,因具有高机械强度、易加工性、高熔点、可生物降解性和生物相容性等优点而得到广泛的关注。然而,其固有的脆性,即低断裂伸长率和断裂强度严重限制了它在实际中的应用,但也因此吸引了更广泛的深入研究。本文综述了以生物可降解高分子增韧聚乳酸的研究进展,重点阐述了生物基聚酯,生物基弹性体,植物基生物高分子,天然橡胶和植物油以及生物大分子增韧聚乳酸的最新研究发展概况,同时提出了在经过改善韧性之后,聚乳酸存在的冲击韧性弱以及低结晶速率和低热转变温度等问题,并分析了未来的发展方向和需要关注的主题。     

聚己二酸丙三醇酯增韧改性聚乳酸的研究

以丙三醇(G)、己二酸(A)为原料,制备了一种新型聚乳酸(PLA)增韧改性剂--聚己二酸丙三醇酯(PGA).通过熔融共混的方法制备了PGA/PLA共混物,并*利用偏光显微镜(PoM)、动态力学分析(DMA)等对其动态热机械性能、冲击强度及相态结构进行了表征.研究结果表明,PGA的加入改善了PLA材料的柔性,PGA含量为15%的PGA/PLA共混物的冲击强度达到48.0J/m,比纯PLA提高了300.0%.     

氰酸酯树脂的增韧研究进展

氰酸酯树脂以其优异的综合性能成为新一代高性能材料。介绍了氰酸酯树脂与热塑性树脂，橡胶弹性体，热固性树脂及含有不饱和双键的化合物共混名共聚改性的研究现状。树     

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。     

聚丙烯增韧改性研究进展

综述了国内增韧改性聚丙烯的研究动向 ,介绍了近年来茂金属聚烯烃弹性体和有机/无机纳米粒子增韧聚丙烯的新技术     

聚乳酸/聚氨酯复合材料的制备及性能研究

目的 以聚乳酸(PLA)为基材,制备聚乳酸/聚氨酯(TPU)复合材料,并研究复合材料的性能和TPU含量对复合材料的影响。方法 利用双螺旋杆挤出机将PLA和TPU熔融共混后挤出,得到含不同质量分数TPU(17%、20%、25%、33%、50%)的复合材料,对复合材料进行红外分析,测试不同含量TPU对其热稳定性能、动态热力学性能和流变特性的影响。结果 随着TPU含量的增加,复合材料的热稳定性能和韧性变好;在流变实验中复合材料表现出剪切变稀的特点,且TPU质量分数为33%时复合材料所表现出的各项性能最优。结论 TPU的加入可以改善PLA脆性大、韧性小的缺陷,并获得热力学性质稳定、兼具2种材料的优势并且具有环境友好性的复合材料。     

树脂基复合材料增韧研究进展

经过几十年的发展,国内高韧性树脂基复合材料的研究有了很大进展,但其在工程上的应用才刚刚开始,仍存在一些问题。基于国内外树脂基复合材料的增韧研究现状,总结了不同的增韧方法,从基体增韧、层间增韧和Z向增韧3个方面出发,归纳出不同增韧方法的机理以及优缺点。     

环氧树脂增韧改性的研究进展

介绍了环氧树脂韧性差、脆性大的缺点和环氧树脂增韧改性的主要途径,概述了近年来利用橡胶弹性体、热塑性树脂、液晶聚合物、无机纳米填料、有机硅、超支化聚合物、柔性固化剂以及互穿网络等方法来增韧环氧树脂的原理,分析了目前各种增韧改性技术存在的问题,指出了环氧树脂增韧技术的最新研究进展,并对将来的发展趋势进行了展望。     

EVA-g-GMA的制备及其对PLA/PHBV共混物性能的影响

通过熔融聚合法先制备了乙烯-醋酸乙烯酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(EVA-gGMA),采用红外光谱仪和核磁共振对EVA-g-GMA的结构进行了表征。然后将不同质量分数的EVA-g-GMA加入到聚乳酸/聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PLA/PHBV)共混物中,对共混物的性能进行研究。结果表明:GMA成功接枝到EVA上,随着EVA-g-GMA加入量的增加,PHBV与PLA的Tg升高,结晶度逐渐下降;分散相在PLA基体中的分散逐渐均匀,粒径减小,相界面渐渐模糊;在EVA-g-GMA加入后,共混物粘度升高,断裂伸长率和冲击强度分别可达290.9%和43.5KJ·m-2,三元共混物的水蒸气阻隔性相对于PLA/PHBV略有下降。综合考虑各种因素,EVA-g-GMA的加入使得PLA/PHBV的整体性能得到极大改善。     

碳纳米管增强陶瓷基复合材料研究进展

从制备方法和力学性能两方面出发,综述了碳纳米管增强陶瓷基复合材料的研究现状,针对研究中存在的问题,提出了相应的解决方法,并预测了其发展趋势.