有机蒙脱土对PLA/PBS共混物相结构及性能的影响

通过熔融共混的方法制备了聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯/有机蒙脱土(PLA/PBS/OMMT)复合材料,研究了OMMT对不同组成的PLA/PBS共混物微观结构的影响,进而研究其对热性能、热稳定性以及拉伸性能的影响。微观结构结果表明,添加OMMT到PLA/PBS共混物中,能够降低分散相的尺寸,均化分散相尺寸分布,使PLA/PBS(50/50)共混物的双连续相结构改变为海-岛结构。DSC结果表明,PBS能够提高PLA的结晶能力,添加OMMT后,PLA相的冷结晶温度和熔点明显提高,结晶度达到39.5%,PLA的结晶形貌更加完善。TG结果表明,PBS能够提高PLA/PBS共混物热稳定性,添加OMMT后,进一步提高了共混物的热稳定性,起始分解温度提高至307.3℃。添加OMMT后,PLA/PBS/OMMT复合材料的拉伸性能得到提高,PLA/PBS/OMMT(80/20/1)复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别达到53.9 MPa和34.2%,在保证材料强度的前提下,得到了较好的延展性。     

加料顺序对PLA/PBS/PEG共混物的力学性能及耐热性影响

通过熔融开炼共混法制备了聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二酯(PBS)/聚乙二醇(PEG)共混物,考察了不同加料顺序对共混物的影响。利用电子拉力试验机测试共混物的力学性能,同步热分析仪分析其热稳定性。实验证明,PLA和PBS熔融混合均匀后,再加入PEG的加料顺序,可以提高PLA/PBS/PEG共混物的韧性;PEG加入可以提高共混物的热稳定性。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、偏光显微镜进一步证明,PLA和PBS熔融混合均匀后,再加入PEG的加料顺序,可以更有效地均化分散相尺寸,细化结晶粒度,降低体系的界面张力,提高两相的相容性。     

聚乳酸/改性甘蔗纤维复合材料的制备与性能分析

以低分子量聚乙二醇(PEG)为增塑剂,马来酸酐改性的甘蔗纤维(MSF)为成核剂,采用熔融共混的方式制备PLA/MSF/PEG复合材料,并对复合材料的结晶行为、晶体形貌、力学和表面亲水性进行研究。结果表明:表面改性的MSF可作为异相成核剂,显著提高PLA的结晶能力;增塑剂PEG和成核剂MSF的协同加入,能够进一步提高PLA的结晶速率,并增大球晶尺寸。增塑剂PEG的加入,能够明显提高PLA/MSF/PEG的断裂伸长率,但使复合材料的拉伸强度和模量下降。与PLA/PEG共混物相比,PLA/MSF/PEG共混物具有更高的拉伸强度和模量。PLA/MSF(3%)/PEG(10%)的综合性能较好,与纯PLA相比断裂伸长率提高468.7%,拉伸强度降低48.7%左右。因此,增塑剂PEG与改性纤维MSF协同改性,使PLA/MSF/PEG共混物具有更优异的力学性能和结晶性能,能够进一步扩大PLA材料的应用范围。     

PLA/PBAT/二(噁)唑啉共混物的性能

以2,2-(1,3-亚苯基)-二(噁)唑啉(BOZ)为增容剂,采用熔融共混的方法制备聚乳酸(PLA)/聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)/BOZ共混物,研究该增容剂对共混体系的力学性能、微观形态、结晶性能的影响.结果表明:少量的增容剂能提高PLA和PBAT的界面粘合力,改善PLA/PBAT共混体系的力学性能.在不同的PBAT含量下,PLA/PBAT/BOZ的力学性能均高于PLA/PBAT.由TEM可以看出,BOZ的加入使PBAT的分散相尺寸明显减小,分散更均匀.DSC结果表明:BOZ的加入使共混物中PLA的结晶速率和结晶度下降.     

PLA增强改性PBS共混物制备及性能

采用熔融共混法制备聚丁二酸丁二酯(PBS)/聚乳酸(PLA)共混物,研究PLA含量对共混物的熔体流动速率(MFR)、拉伸性能、微观形貌以及结晶结构的影响。结果表明,由于PLA熔体的较高黏度,导致PBS/PLA共混物的MFR随着PLA含量增大而显著降低。适量PLA的加入可实现其对PBS的增强增韧,当PLA质量分数为30%时,共混物的拉伸屈服强度、拉伸弹性模量以及断裂伸长率分别由纯PBS的32.0,473.1 MPa和282.5%增大至34.4,610.8 MPa和455.2%,拉伸性能最优。而当PLA质量分数增大至40%时,共混物中出现严重的PLA相合并,导致其断裂伸长率剧烈降低至11.3%。此外,结晶测试结果表明,共混物中PBS基体为半结晶结构,而PLA分散相为非晶态结构,PLA的加入会导致PBS结晶度降低。     

聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混物的研究

通过熔融共混制备了聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混物,采用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、旋转流变仪对其相容性、热性能和黏度等进行了研究,并研究了PBS的加入对PLA力学性能的影响。结果表明,PLA和PBS之间是部分相容的,PBS的少量添加并不影响PLA的拉伸强度,且其冲击强度随着PBS含量的增加呈先上升后下降的趋势,当PBS含量为10份时,共混物的冲击强度最好;与纯PLA相比,共混物的黏度有所增加,且随着PBS含量的增加,共混物的黏度逐渐增大;PBS的添加起到异相成核作用,促进了PLA的结晶。     

用于FDM的PLA共混改性

采用酰胺成核剂(NT–C)和聚乙二醇(PEG2000)对聚乳酸(PLA)进行熔融共混改性,制备了用于3D打印的PLA/NT–C/PEG2000共混物,并在200℃的温度下通过熔融沉积成型(FDM)工艺制备了共混物FDM打印件。研究了NT–C的用量对PLA/NT–C打印件结晶性能的影响,并在此基础上研究了PEG2000用量对共混物流变性能、共混物打印件的结晶性能和力学性能的影响。差示扫描量热分析表明NT–C可在一定程度上提高PLA/NT–C打印件的结晶度,一定用量的PEG2000的添加进一步提高了共混物打印件的结晶性能,当NT–C和PEG2000的质量分数分别为2%和5%时,打印件的结晶度达到17.1%,相比PLA提高了12倍;流变性能测试表明PEG2000提高了共混物的熔体流动速率,降低了共混物储能模量和损耗模量对温度的依赖性,扩宽了PLA在FDM工艺中的成型温度;力学性能测试表明PEG2000显著提高了PLA/NT–C/PEG2000共混物的缺口冲击强度,降低了打印中断丝的几率,FDM打印件弯曲和拉伸强度相比于PLA也有显著提高,当NT–C和PEG2000的质量分数分别为2%和5%时,打印件的弯曲和拉伸强度分别达到了注塑件的80%和70%以上,扩宽了PLA在FDM中应用。     

PLA/PTW共混物的制备及性能研究

聚乳酸(PLA)/乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(PTW)以不同比例通过双螺杆挤出机反应性挤出制备。对PLA/PTW共混物的力学性能、热性能、流变性能和动态力学性能进行了研究。力学结果表明,添加5%的PTW时,共混物的冲击强度为纯PLA的4倍左右,明显改善了PLA的柔韧性。热性能测试结果表明PTW的加入抑制了PLA的结晶能力,提高了PLA/PTW共混物的热稳定性。动态力学测试表明PLA与PTW之间有一定的相容性。     

PBS增韧改性PGA共混物的制备及性能

采用熔融共混和反应挤出技术制备聚乙醇酸/聚丁二酸丁二酯(PGA/PBS)共混物,研究PBS含量对PGA/PBS的热变形温度、拉伸性能、冲击性能、微观形貌以及结晶行为的影响。结果表明：随着PBS含量的增加,PGA/PBS热变形温度降低。当PBS添加量为20%,PBS在体系中分散均匀,分散相尺寸为纳米级,共混体系韧性明显增强。相比PGA,PGA/PBS的冲击强度从2.9 kJ/m²提高至8.7 k J/m²,弯曲模量大于4 000 MPa。而当PBS含量升至30%和40%,PBS出现熔融合并,逐渐呈现双连续相,导致弯曲模量和断裂伸长率明显下降。     

PLA/PBAT/二唑啉共混物的性能

以2,2-(1,3-亚苯基)-二唑啉(BOZ)为增容剂,采用熔融共混的方法制备聚乳酸(PLA)/聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)/BOZ共混物,研究该增容剂对共混体系的力学性能、微观形态、结晶性能的影响。结果表明:少量的增容剂能提高PLA和PBAT的界面粘合力,改善PLA/PBAT共混体系的力学性能。在不同的PBAT含量下,PLA/PBAT/BOZ的力学性能均高于PLA/PBAT。由TEM可以看出,BOZ的加入使PBAT的分散相尺寸明显减小,分散更均匀。DSC结果表明:BOZ的加入使共混物中PLA的结晶速率和结晶度下降。     

自由基引发剂对PLA/PBAT共混物结构与性能的影响

利用过氧化苯甲酰(BPO)与过氧化二异丙苯(DCP)作为自由基引发剂,通过三螺杆挤出机制备了原位增容聚乳酸/聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PLA/PBAT)共混物。运用傅立叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、差式扫描量热仪、热重分析仪和电子万能试验机等研究了BPO与DCP对PLA/PBAT共混物的结构、微观形貌、热学性能、以及力学性能等。结果表明,BPO与DCP降低了分散相的尺寸,改善了两相界面粘结强度,增加了两相的相容性; BPO与DCP能够大幅提高共混物的热稳定性;添加0. 1份DCP时,PLA/PBAT共混物冲击强度达到最大值9. 38 MPa。     

PLA/PBS共混物增黏改性的研究

采用熔融反应共混法,通过引入过氧化二苯甲酰(BPO),对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯(PLA/PBS)进行增黏改性。研究了该PLA/PBS反应共混物的流变性能、凝胶分数、热性能、力学性能和断面微观形貌。结果表明:随着BPO用量的增加,PLA/PBS反应共混物的转矩和凝胶分数均增大;PLA/PBS反应共混物的结晶性和熔点(Tm)随着BPO用量的增加而降低,且出现熔融双峰,当BPO用量增至1 phr时,熔融双峰消失,PLA和PBS间的相容性显著改善;随着BPO用量的增加,PLA/PBS反应共混物的断裂伸长率、拉伸强度、冲击强度均有所提高,而玻璃化转变温度(Tg)先降后升,体系的内耗则逐渐降低。     

聚乳酸/接枝改性天然橡胶的制备及性能表征

通过乳液聚合法制备了甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性天然橡胶(NR-g-GMA),并用傅里叶变换红外光谱仪确认了NR-g-GMA的化学结构。用哈克密炼机熔融共混制备了聚乳酸(PLA)/NR-g-GMA共混物,研究了NR-g-GMA用量对共混物的微观形貌、热性能和力学性能的影响。结果表明:共混物中的NR-g-GMA以球粒分散相分布在PLA基体中,并随NR-g-GMA用量的增加,分散相尺寸增大;NR-g-GMA的引入使PLA的玻璃化转变温度和结晶温度降低,熔融温度和结晶度提高,共混物的热稳定性有所降低;PLA/NR-g-GMA共混物的断裂伸长率随NR-g-GMA用量的增加显著提高,纯PLA的断裂伸长率为4%,当NR-g-GMA用量为10%时,共混物的断裂伸长率达到85%,表明NR-g-GMA对PLA具有显著的增韧作用。     

成核剂与增容剂调控聚乳酸/聚丙烯复合材料的结晶与力学性能研究

通过熔融共混法制备聚丙烯/聚乳酸(PP/PLA)复合材料,研究成核剂癸二酸二苯基二酰肼(TMC-300)和增容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)对PP/PLA复合材料的结晶行为、热学性能、力学性能的影响。结果表明,TMC-300能够显著提高PP/PLA共混物的结晶速率和结晶度,降低球晶尺寸,并改善复合材料的力学性能。当TMC-300添加量为0.5%时,共混物的熔点从163.9℃提高到168.6℃,结晶度达到44.2%,比纯PP/PLA提高25.6%,拉伸强度和冲击强度分别增加了13.33%,49.86%。当增容剂与成核剂并用时,增容剂可改善PLA链段运动能力,并提供更多的成核位点,进一步促进PLA的结晶性能,且结晶的分布由海岛式结构变为双连续相结构,复合材料的拉伸强度比纯PP/PLA提升了19.25%。     

PCL增韧PLA共混材料的制备与性能研究

在聚乳酸(PLA)基体中加入聚己内酯(PCL)、柠檬酸三丁酯(TBC),通过熔融共混制备了PLA/PCL共混材料,并对其相容性、力学性能、热性能等进行了研究。结果表明:PLA/PCL为不相容体系,TBC作为相容剂对体系的韧性和强度影响较大;在TBC的作用下,共混材料两相之间发生了酯交换反应,生成界面相容剂,降低了PCL分散相的尺寸,改善了两相之间的相容性,提高了共混材料的韧性。当PLA与PCL的质量比为80/20、TBC的质量分数占共混材料总质量的8%时,共混材料的断裂伸长率可达125%,冲击强度值可达9.83kJ/m2。同时,共混材料的冷结晶峰消失,结晶趋于完善。     

拉伸形变作用下PLA/PBS增韧共混物力学性能研究

通过叶片挤出机对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯（PLA/PBS）及添加剂进行塑化共混后制备复合增韧体系,研究不同PLA/PBS配比、挤出机转速以及添加剂种类对共混物力学性能的影响。结果表明,随着PBS含量的增加,PLA/PBS共混物的拉伸强度变化不大,而韧性明显提高;当叶片挤出机转速为75 r/min,改性剂邻苯二甲酸二仲辛酯(DCP)含量为0.05 %(质量分数,下同),马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH)含量为1.5 %时,共混物具有最佳力学性能;PLA与PBS相容性较差,但叶片挤出机提供的拉伸力场迫使分散相分散均匀,尺度较小。     

聚丁二酸丁二醇酯与聚乳酸共混型全生物降解材料的结构和性能研究

通过机械共混法,使聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚乳酸(PLA)熔融共混,制备了一种完全生物降解塑料。用红外光谱(FTIR)法、DSC(DifferentialScanningCalorimetry)法、扫描电镜法(SEM)及力学测试等手段研究了不同组分配比情况下共混物的结构、热性能以及力学性能变化。并研究了聚丙撑碳酸亚丙酯(PPC)的加入对共混体系性能的影响。结果表明:随着PBS含量的增加,PBS/PLA共混体系的拉伸强度降低不多,而断裂伸长率显著提高。而PPC的加入能够提高共混体系的相容性并显著提高体系的韧性。     

聚乳酸/聚己内酯增容体系的结晶性能

以丙交酯/己内酯共聚物(LACL)为聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混物的增容剂,采用溶液共混法制备了PLA/PCL/LACL三元共混物;通过扫描电子显微镜、差示扫描量热仪研究了共混物的形貌和结晶性能。结果表明,加入5%(质量分数,下同)的LACL,分散相的尺寸明显减小;PCL能显著提高PLA分子链的结晶能力,使其结晶温度(T_p)降低,而LACL对PLA/PCL的增容作用,使PLA/PCL/LACL三元共混物中PLA的Tp进一步降低;通过Kissinger方程计算发现PCL和LACL的加入显著降低了PLA的结晶活化能。     

聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯/二氧化碳基热塑性聚氨酯三元薄膜的制备与性能研究

用熔融共混法和挤出吹膜工艺制备了聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/二氧化碳基热塑性聚氨酯(PPCU)薄膜。用差示扫描量热仪(DSC)、力学测试、流变测试和接触角分别详细研究了PLA/PBS/PPCU共混体系的结晶性能、力学性能、流变学特性和亲水性。DSC结果分析表明PLA与PBS的结晶可互相抑制,共混体系总结晶度下降,有利于薄膜的韧性提高。力学结果表明PPCU对PLA改性效果好,显著提高其力学性能。而PBS的加入进一步改善了PLA的柔韧性,断裂伸长率更高,杨氏模量下降显著。PBS的加入使体系黏度降低,增加流动性。PBS对改善共混薄膜亲水性有一定作用。     

PTT/PP共混物的性能研究

通过熔融共混制备了聚对苯二甲酸丙二酯/聚丙烯(PTT/PP=75/25)及其马来酸酐接枝PP(PP-g-MAH)增容共混物,研究了PTT/PP及其增容共混物的结晶性能、力学性能、流变性能和结晶形态。研究结果表明,PTT与PP共混能提高PP、PTT组分的结晶温度;对于增容共混物,随PP-g-MAH用量的增加,PP和PTT的结晶温度基本不变。加入PP使PTT拉伸强度降低,冲击强度提高;PP-g-MAH增容使共混物的拉伸和冲击强度都提高。增容共混物的熔体粘度明显降低,存在明显的剪切变稀现象,但熔体粘度与PP-g-MAH用量无关。在一定用量范围内,随PP-g-MAH用量的增加,PP分散相的尺寸变小。