聚左旋乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混物的结构与性能

通过熔融共混制备出一系列不同组成比的聚左旋乳酸(PLLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/醋酸锌(Zn(OAc)2)样品,通过扫描电子显微镜、动态力学性能分析仪、差示扫描量热仪及力学性能测试等,研究了不同PBS及Zn(OAc)2含量对PLLA/PBS共混物的形态结构、结晶性能和力学性能的影响。结果表明,PLLA和PBS属于非相容体系,Zn(OAc)2的加入能降低PBS相区的尺寸,提高PLLA/PBS体系的相容性,且质量分数为0.05%时增容效果最佳;PBS的加入可有效提高PLLA的结晶速率和结晶度;随着PBS含量的增加,共混物的断裂伸长率和冲击韧性与纯PLLA相比显著提高,共混物的断裂伸长率均在300%以上;当PLLA/PBS/Zn(OAc)2质量比为80/20/0.05时,共混物的综合性能最优。     

高柔韧性PLLA/P(LA-BF)薄膜的制备及其热学性能、力学性能和流变性能

文中采用熔融缩聚法合成了聚(乳酸-富马酸丁二酯)共聚物(P(LA-BF))。进一步，将P(LA-BF)与PLLA共混制备了不同组分比的PLLA/P(LA-BF)薄膜。通过核磁共振和红外光谱分析了P(LA-BF)的聚合情况。研究表明，合成了处于无定形态的P(LA-BF)共聚物。采用广角X射线衍射仪、差示扫描量热仪和拉伸试验机评估了PLLA/P(LA-BF)薄膜的结晶性能、热学性能和力学性能。结果表明，P(LA-BF)的加入未改变PLLA的结晶能力，薄膜仍处于无定形态。同时，PLLA和P(LA-BF)具有很好的相容性，P(LA-BF)的加入提高了PLLA分子链的运动性和柔顺性，薄膜表现出高柔韧特点。随着P(LA-BF)含量的增加，断裂伸长率最高增加至PLLA/P(LA-BF)60的352.5%，约为纯PLLA的104倍；当P(LA-BF)的含量为80%时，薄膜断裂前的塑性变形变得更加明显，呈现出伴有韧窝的丝束状拉丝形貌。此外，流变性能表明，PLLA/P(LA-BF)40,PLLA/P(LA-BF)60和PLLA/P(LA-BF)80均表现出牛顿流体的特征，有效提高了PLLA熔体加工时的流动...     

P34HB的4HB含量对PLLA/P34HB共混物结构和性能的影响

采用熔融共混方法制备了聚乳酸/聚(3-羟基丁酸-4-羟基丁酸酯)(PLLA/P34HB)共混物,其中P34HB的4HB摩尔含量分别为11%与17%。通过扫描电子显微镜、动态力学分析、差示扫描量热仪和力学性能测试,考察了共混物的相容性、熔融行为与力学性能。结果表明,当P34HB组分质量分数为25%以上时,共混物两相玻璃化转变温度(Tg)相互靠近,为部分相容体系,且4HB含量越少,PLLA/P34HB共混物的相容性越好。共混物中PLLA的结晶性能随P34HB含量的增加而降低,且4HB含量越大,由于较差的相容性导致P34HB对PLLA的链段运动能力影响减小,共混物中PLLA结晶性能越好。随P34HB含量的增加,共混物的强度降低,断裂伸长率升高,且4HB含量越大,共混物力学性能由于两相相容性较差而低于4HB含量较低的共混体系。     

单轴拉伸PLLA/PBS共混薄膜的包装特性研究

目的提高聚乳酸(PLLA)的韧性、强度及阻氧性能。方法采用双螺杆挤出流延线制备单轴拉伸PLLA/聚丁二酸丁二醇酯(PLLA/PBS)共混薄膜,用万能拉伸试验机、差示扫描量热分析仪(DSC)和透氧仪,对不同拉伸比例的PLLA/PBS共混薄膜的力学性能、热学性能和阻氧性进行了评估。结果随着拉伸比例的增大,PLLA/PBS共混薄膜屈服强度和弹性模量增大,断裂伸长率呈先增大后降低的趋势。随拉伸比例的增大,PLLA/PBS共混薄膜结晶速率明显提高,其阻氧性也得到一定的改善。结论通过单轴拉伸和与PBS共混提高了PLLA的韧性和强度,中等拉伸比例的PLLA/PBS共混薄膜的阻氧性相对较好。     

PCL/PLLA共混体系的微相分离结构调控及力学性能和气体水蒸气阻隔性能

采用熔融共混法制备了不同聚乳酸(PLLA)组分的聚己内酯/聚乳酸(PCL/PLLA)非均相共混薄膜,研究了其力学性能、气体和水蒸气阻隔性能,并探讨了共混物相结构与各阻隔性能之间的关系。结果表明,不同PLLA共混比例的PCL/PLLA共混膜形成了具有不同相分离结构的非均相体系。当PLLA共混比例高于50%时,共混薄膜体系的相分离结构和相容性得到改善,共混膜的拉伸强度和弹性模量大幅度增加,同时保持了较高的断裂伸长率,而气体和水蒸气透过性却明显降低。相比于纯PCL,PCL/PLLA(75)共混膜的拉伸强度和弹性模量分别达到68.1 MPa和1136.4 MPa,较PCL分别增加了166%和289%;5℃时,PCL/PLLA(75)共混膜的O_2和CO_2透过系数分别降低了70%和87%;此外,在室温条件下,PCL/PLLA(75)共混膜的水蒸气透过系数降低了31%。     

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。     

TMC-300对PLLA/PPC合金性能的影响

为了改善聚L-乳酸(PLLA)/聚碳酸亚丙酯(PPC)合金的结晶等性能,利用熔融共混法在合金中添加PLLA专用酰肼类成核剂TMC-300。采用差示扫描量热仪(DSC)、广角X射线衍射仪(WAXD)、小角X射线散射仪(SAXS)、偏光显微镜(POM)、扫描电子显微镜(SEM)及力学分析方法考察了PLLA专用酰肼类成核剂TMC-300对PLLA/PPC合金的结晶及力学性能的影响。结果显示,添加质量分数为0.5%的TMC-300对PLLA/PPC合金之间的相容性影响甚微,但可提高PLLA/PPC合金的结晶度,使合金中PLLA的长周期减小,且添加TMC-300的合金中PLLA晶核数目增多,球晶尺寸减小。此外,添加0.5%的TMC-300可提高PLLA/PPC合金整体的断裂伸长率。在质量比为80/20的PLLA/PPC合金中加入0.5%的TMC-300后,该三元共混材料的冲击韧性达到最佳。     

成核剂对聚左旋乳酸和聚右旋乳酸共混物结晶性能的调控

向聚左旋乳酸/聚右旋乳酸(PLLA/PDLA)共混物中添加成核剂苯基磷酸锌(TMC-210)来调控其结晶行为。采用差示扫描量热仪(DSC)和广角X-ray衍射仪系统表征不同结晶条件下成核剂对PLLA/PDLA共混物结晶行为的影响。结果表明:成核剂TMC-210对PLLA/PDLA共混物中的立构晶(SC晶)有促进成核作用,最佳含量为0.8%(wt,质量分数,下同);PLLA/PDLA在高于150℃条件下等温10min,无晶体形成,0.8%TMC-210的加入显著提高了PLLA/PDLA共混物在高温下SC晶的结晶速度,在170℃等温时SC晶的半结晶时间为0.84min;在升降温的结晶过程中,PLLA/PDLA/TMC样品最终SC晶的含量高于PLLA/PDL样品,表明成核剂TMC在促进PLLA/PD-LA共混物中SC晶的形成效果显著。     

纳米纤维素晶须增强增韧聚(L-乳酸)复合材料的制备与表征

通过酸解法制备了具有纳米尺寸和一定长径比针棒状的纳米纤维素晶须(NCW),利用NCW表面的羟基引发L-丙交酯开环聚合,合成了表面接枝聚(L-乳酸)(PLLA)链段的接枝纤维素晶须(g-NCW);采用溶液浇铸法制备了PLLA膜以及不同配比的NCW/PLLA和g-NCW/PLLA复合膜。对接枝改性前后的NCW的形貌与性能进行了表征,研究了复合膜的形貌、结晶性能、热稳定性、亲/疏水性和拉伸性能。结果表明:NCW的形貌与结晶性能在接枝改性后变化不大,但在乙醇和PLLA溶液中的分散性得到明显改善;当NCW与L-丙交酯的物质的量之比为1∶5时,g-NCW表面PLLA链段的接枝率约为23.61%。NCW和g-NCW作为异相成核剂,显著提高了PLLA基体的结晶速率;并且,加入晶须改善了材料的亲水性和热稳定性。添加一定量的NCW和g-NCW到PLLA中,可有效增强增韧PLLA基体;随着晶须含量增加,复合膜的拉伸强度和断裂能先增大后下降;当NCW和g-NCW的质量分数为5%时,NCW/PLLA和g-NCW/PLLA复合膜的拉伸强度和断裂能分别达到22.02 MPa和20.01 MPa以及102.39J/m~3和117.83J/m~3,均达到最大值。由于g-NCW在基体中良好的分散性以及与基体间的界面结合,g-NCW/PLLA复合膜的拉伸强度和韧性明显优于相应的纯PLLA和NCW/PLLA膜。     

聚左旋乳酸/嵌段共聚物共混纤维的牵伸工艺及性能

以聚左旋乳酸(PLLA)和嵌段共聚物(PDLA-PEG-PDLA)切片为原料,通过熔融纺丝-牵伸两步法制得PLLA/PDLA-PEG-PDLA共混纤维,研究牵伸倍数、牵伸温度以及热定型温度对共混纤维结构和性能的影响。结果表明,最佳牵伸温度为85℃,最佳热定型温度为130℃,在相同实验条件下,共混纤维的结晶度高于纯PLLA;当PDLAPEG-PDLA的质量含量为5%时,在牵伸3倍的条件下,共混纤维的断裂伸长率为35%,断裂强度达4.4cN/dtex。     

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。     

多壁碳纳米管接枝聚己内酯对聚左旋乳酸结晶行为和热稳定性的影响

通过羟基化多壁碳纳米管（MWCNTs-OH）引发ε-己内酯（ε-CL）开环聚合制备了聚己内酯（PCL）链接枝的MWCNTs-OH（MWCNTs-OH-g-PCL）。利用溶液共混获得具有不同MWCNTs-OH-g-PCL含量的MWCNTs-OH-g-PCL/聚左旋乳酸（PLLA）复合材料。通过FTIR测试发现,MWCNTs-OH-g-PCL在1 720 cm-1附近出现PCL中的羰基（C=O）伸缩振动峰,表明接枝产物合成成功。通过DSC、偏光显微镜（POM）和TGA观察研究了MWCNTs-OH-g-PCL的加入对PLLA均聚物结晶行为和热稳定性的影响。结果表明,由于MWCNTs-OH-g-PCL的异质成核作用及PCL的增塑作用,MWCNTs-OH-g-PCL/PLLA复合材料的结晶度和最佳等温结晶温度增大。MWCNTs-OH-g-PCL中PCL的接枝量为66%,MWCNTs-OH-g-PCL/PLLA复合材料的分解温度提高了约30℃。      

超支化聚氨酯共混改性聚丁二酸丁二醇酯的性能

采用熔融共混与开炼压延制备聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和羟基封端超支化聚氨酯(HBPU)的复合膜。使用X射线衍射(XRD)、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TG)和万能试验机对其结晶性、热性能和力学性能进行了研究;采用土埋法在陕西花园土中对复合膜进行降解。结果表明,随着HBPU的增加,复合膜结晶度均有所降低,当HBPU的质量分数为6%时达到25.7%;DSC结果表明,HBPU提高了PBS的结晶温度;随着HBPU的增加,复合材料的热稳定性有所下降;在拉力测试中,复合材料的断裂伸长率得到了显著提高,6%时复合材料的断裂伸长率达到75%;复合膜降解后表面出现明显裂纹。HBPU对PBS改性,降低了PBS的结晶度,提高了复合材料的韧性。     

香草醛/聚乙烯醇/κ-卡拉胶交联薄膜的制备及其性能研究

目的 以安全无毒的方式提高聚乙烯醇薄膜的耐水性，用海洋植物来源的κ-卡拉胶材料与聚乙烯醇共混，以部分取代石油基材料成为新的包装材料。方法 以聚乙烯醇为基材，通过共混占聚乙烯醇不同质量分数（2.5%、5%、7.5%、10%、12.5%）的κ-卡拉胶，以确定力学性能最优的共混膜配方。再以最佳共混配方为基础，添加占聚乙烯醇不同质量分数的（12.5%、25%、37.5%）香草醛为交联剂，在pH=2的酸性条件下制备香草醛/聚乙烯醇/κ-卡拉胶交联薄膜。通过傅里叶红外变换光谱、X射线衍射研究薄膜的化学结构，扫描电镜表征薄膜的微观形貌，拉伸强度和断裂伸长率评估薄膜的力学性能，吸湿性测试、水蒸气透过系数以及水接触角表征薄膜的耐水性能、琼脂盘扩散试验表征薄膜的抗菌性能。结果 傅里叶变换红外光谱表明，香草醛的醛基与聚乙烯醇和κ-卡拉胶的醇羟基之间存在羟醛缩合反应，证明发生了交联反应。当聚乙烯醇质量分数为4%、κ-卡拉胶、香草醛分别为的聚乙烯醇质量的7.5%、25%时，共混薄膜的拉伸拉强度达到44.02 MPa；吸湿率（相对湿度为100%）、水蒸气透过系数比纯聚乙烯醇薄膜的分别提升了17.91%、15.18...     

自发气调薄膜对荷兰豆保鲜的影响

目的 研究PLLA/PLLA-PEG-PLLA(PLGL)自发气调共混薄膜对采后荷兰豆贮藏品质的影响,以期达到适宜的透气比,来延长荷兰豆的保鲜期.方法 以市场上的荷兰豆为实验材料,分别用PLLA/PLGL10,PLLA/PLGL20,PLLA/PLGL30,PLLA,PE这5种薄膜来包装荷兰豆,观测荷兰豆在(4±1)℃下贮藏24 d过程中气体、色差值、叶绿素含量、丙二醛含量、质量损失率的变化.结果 材料为PLLA/PLGL30的薄膜最适用于荷兰豆的保鲜包装,其具有良好的力学性能,断裂伸长率高达175.3％,并且有效提高了O2,CO2的气体选择透过性和透过比,使得CO2/O2选择透过比由2.9提高到6.1.在贮藏第24天时,袋内气体组成为O2体积分数2.8％、CO2体积分数5％,有效延缓了叶绿素含量和质量损失率的下降,减少了丙二醛的积累,延长了荷兰豆的贮藏期.结论 共混薄膜处理较单独的PLLA薄膜和市场PE薄膜更环保,对荷兰豆的保鲜效果更好.     

壳聚糖-淀粉-聚乙烯醇共混改善壳聚糖膜性能的研究

以溶液共混的方法,制备了壳聚糖-淀粉-聚乙烯醇共混膜,并对薄膜的抗拉强度、断裂伸长率和气体阻隔性进行了测试.实验表明:壳聚糖含量为40%(质量分数,后同),聚乙烯醇和淀粉质量比例2:1,甘油含量15%时,共混体系具有较好的相容性、较理想的机械性能和气体阻隔性,共混膜的抗拉强度和断裂伸长率分别达到62MPa和118%,透氧系数仅为12.1×10-15 cm3·cm/cm2·s·Pa.     

磷酸酯淀粉/聚丙烯酸酯共混膜的织态结构与性能

以共混膜的断裂强度、断裂伸长率、耐磨性和耐挠曲疲劳性为量化指标,研究了磷酸酯淀粉和聚丙烯酸酯共混比、淀粉磷酸酯化变性深度、丙烯酸酯结构单元酯基碳原子数、以及丙烯酸酯与丙烯酸结构单元摩尔比对磷酸酯淀粉/聚丙烯酸酯共混膜力学性能的影响,并通过扫描电镜(SEM)表征了共混膜的织态结构。结果表明,共混比对膜力学性能的影响要比磷酸酯化变性深度的影响显著。共混膜的断裂伸长率和耐挠曲疲劳性在聚丙烯酸酯质量分数为50%时达到最大值。当聚丙烯酸酯质量分数为70%时,相分离程度最大。     

双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚己二酰间苯二胺的形态结构与阻隔及力学性能

以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚己二酰间苯二胺(MXD6)为原料,通过熔融共混和同步双向拉伸的方法制备了双向拉伸PET/MXD6复合材料。通过扫描电子显微镜、气体渗透试验、差示扫描量热仪及力学性能测试研究了双向拉伸PET/MXD6复合材料的形态结构及其对复合材料气体阻隔性能、力学性能及结晶性能的影响。研究结果表明,通过同步双向拉伸,使MXD6在PET基体中的分散相形态由零维球形变为高长径比的二维片状,这些形态使得双向拉伸复合材料的气体阻隔性能与力学性能大幅提高,其中质量分数20%的PET/MXD6复合薄膜材料在拉伸倍率为3×3时,较纯PET相比提升了2.3倍。与此同时,断裂伸长率与拉伸强度也大幅提高,最大增幅分别达到10.6倍和3.1倍。     

微相分离结构对聚乳酸薄膜性能的调控及其在巨峰葡萄保鲜中的应用

为改善聚乳酸(PLLA)性能并增加其在果蔬保鲜领域应用的可能性，本研究将聚三氟丙基甲基硅氧烷(PTFPMS)和聚乙二醇(PEG)分别与L-丙交酯进行开环反应制备出PLLA-PTFPMS-PLLA(PLTL)和PLLA-PEG-PLLA(PLEL)三嵌段共聚物，进一步以75∶25、50∶50、25∶75的质量比将PLTL和PLEL进行共混得到PLTL/PLEL共混薄膜。实验结果表明，PTFPMS和PEG嵌段的引入提高了PLLA的热学和力学性能，PLLA的T_g分别变为57.8℃和43.9℃,其薄膜的断裂伸长率分别达到108.7%和199.7%。将PLTL和PLEL共混成膜后，PLLA的T_g变为52.3～46.2℃,PLTL/PLEL共混膜的断裂伸长率可达142.5%～295.8%。在5℃测试环境下，PLTL和PLEL薄膜的CO₂透过率分别是PLLA的2.12倍和3.51倍，O₂透过率分别是PLLA的1.97倍和0.87倍，其CO₂/O₂透过比分别为3.3和12...     

PLLA-r-PCL无规共聚物的结构调控及热学性能、力学性能和气体阻隔性能

文中制备出不同组分比的PLLA-r-PCL无规共聚物薄膜,研究了其热学性能、力学性能和气体阻隔性能,探讨气体阻隔性能与共聚物结构之间的关系。通过红外光谱仪和差示扫描量热仪测试了材料的结晶性能。研究表明,随着PCL组分的增加,材料的结晶度呈降低趋势,薄膜材料几乎完全处于无定形态。采用拉力试验机对薄膜的力学性能进行测定,相较于纯PLLA,PLLA-r-PCL30的断裂伸长率达到了611%,为PLLA的70倍。同时,采用压差法透气仪对薄膜的透气性能进行了全面的分析,相较于纯PLLA,在40℃时,PLLA-r-PCL30的CO_2和O_2透过系数分别提高了801%和523%;在5℃时,PLLA-r-PCL30的CO_2/O_2的透过比(α(CO_2/O_2))达到7.0,提高了115%;此外,20℃时PLLA-r-PCL30的H_2O蒸汽透过率提高了354%。