接枝改性纤维素纳米晶对聚乳酸结晶性能的影响

通过熔融共混将接枝改性的纤维素纳米晶(CNC-g-PEG)引入聚乳酸(PLA),制备了PLA/CNC-g-PEG纳米复合物。采用差示扫描量热分析仪研究了PLA、PLA/CNC和PLA/CNC-g-PLA分别在不同升温速率下的非等温结晶形为。研究表明,CNC能促进PLA的结晶成核,使其结晶温度显著降低,而CNC接枝PEG后,与PLA的相容性增加,促进PLA的成核作用更强,使得PLA的结晶温度进一步降低。通过Kissinger方程计算了各样品的结晶活化能,发现CNC显著降低了PLA的结晶活化能,而接枝改性后的CNC与PLA的相容性增加,分子链间相互作用变强,阻碍了PLA分子链的运动,使得样品的活化能略微提高。     

天然橡胶和纤维素纳米晶对聚乳酸的共混改性研究

通过在天然橡胶(NR)分子链上接枝丙烯酸丁酯(BA)制备接枝改性物NR-g-PBA,并将NR-g-PBA以及NRg-PBA和纤维素纳米晶(CNC)分别与聚乳酸(PLA)熔融共混,得到PLA/NR-g-PBA二元共混物和PLA/NR-g-PBA/CNC三元共混物。研究NR-g-PBA和CNC对共混物力学性能、结晶性能和热稳定性的影响。结果表明:与PLA相比,PLA/NR-g-PBA二元共混物的韧性提高,但拉伸强度降低;随着CNC用量增大,PLA/NR-g-PBA/CNC三元共混物的拉伸强度和拉断伸长率均呈先提高后降低趋势,PLA/NR-g-PBA/CNC共混物(CNC相对于PLA的质量分数为0. 005)的拉伸强度最高,PLA/NR-g-PBA/CNC共混物(CNC相对于PLA的质量分数为0. 01)的拉断伸长率最高;PLA/NR-g-PBA二元共混物和PLA/NR-g-PBA/CNC三元共混物的结晶温度和结晶度均比纯PLA有所提高;NR-g-PBA和CNC的引入有助于提高PLA的热稳定性。     

马来酸酐接枝聚乳酸增容聚碳酸亚丙酯/聚乳酸共混体系的结构与性能研究

采用熔融接枝技术将马来酸酐(MAH)接枝到聚乳酸(PLA)上,制备不同MAH含量的PLA-g-MAH接枝共聚物,将聚碳酸亚丙酯(PPC)、PLA、PLA-g-MAH熔融共混,制备PPC/PLA/PLA-g-MAH共混物,分析接枝物中MAH含量对PPC/PLA/PLA-g-MAH共混体系的热学性能以及力学性能的影响。结果表明:PLA-g-MAH可以改善PPC与PLA二者的相容性,使PLA在降温过程中更容易结晶。引入接枝物后,共混物的起始分解温度及完全分解温度分别提高30℃和60℃。共混物的力学性能随着接枝物中MAH含量的增加呈现先增加后减小的趋势,当MAH的加入量为3%,共混体系力学性能最佳,冲击断面塑性形变程度更加显著,呈现褶皱状韧性断裂特征,拉伸强度达到42.8 MPa,断裂伸长率为120%左右,同时冲击强度最大。     

聚乳酸/纤维素纳米晶纳米复合物的结晶性能

通过溶液混合,将纤维素纳米晶(CNC)与聚乙二醇(PEG)复合得到了改性的CNC-PEG纳米粒子,然后将其与PLA熔融共混得到PLA/CNC-PEG纳米复合物.采用扫描电子显微镜(SEM)表征了纳米复合物的形貌,结果表明,PLA/CNC-PEG复合物中纳米粒子的分散效果更均匀.采用示差扫描量热仪(DSC)研究了PLA、...     

不同PEG含量对PLA/PEG共混物结晶动力学的影响

采用溶液共混法制备了一系列不同配比的聚乳酸(PLA)/聚乙二醇(PEG)共混物。通过偏光显微镜(POM)、扫描电镜(SEM)和差式扫描量热仪(DSC)研究了不同PEG含量的PLA/PEG共混物在不同结晶温度下,聚乳酸的晶体形貌、球晶生长速率及热力学性能。研究发现,PEG能够显著提高聚乳酸球晶的生长速率。当PEG含量为60%时,PLA/PEG共混物中聚乳酸球晶的生长速率最快,达到23.6μm/min,比纯聚乳酸的最快球晶生长速率(0.5μm/min)高47倍。但是,当PEG含量高于60%时,聚乳酸球晶的生长速率有所降低。同时,PLA/PEG共混物中聚乳酸球晶速率随结晶温度变化的取向,均向低温移动。另外,PLA/PEG共混物中聚乳酸球晶呈现环状花纹。DSC测试结果表明,随着PEG含量的增加,PLA/PEG共混物的玻璃化转变温度明显降低。     

聚乳酸/马来酸酐接枝高密度聚乙烯共混体系性能研究

通过熔融共混法制备聚乳酸(PLA)/马来酸酐接枝高密度聚乙烯(HDPE-g-MAH)共混体系,并采用差示扫描量热仪(DSC)、热台偏光显微镜(POM)、扫描电子显微镜(SEM)和旋转流变仪分别研究了HDPE-g-MAH含量对共混体系的热性能、结晶性能、相态结构和流变性能的影响。结果表明,随着HDPE-g-MAH含量的增加,PLA/HDPE-g-MAH共混体系的熔融温度提高,冷结晶温度不断升高,结晶度有所下降,PLA球晶数量先减少后增加,共混后体系出现明显的"海-岛"结构,共混体系的流变性能得到改善,复数黏度和储能模量提高,损耗因子降低。     

丙烯酸酯接枝改性天然橡胶增韧聚乳酸

通过在天然橡胶(NR)分子链上接枝甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA),制备了三种丙烯酸酯接枝改性NR:NR-g-PMMA,NR-g-PBA和NR-g-(PMMA,PBA)。采用核磁共振氢谱对三种接枝物进行了化学结构鉴定。将接枝改性后的NR和未改性的NR与PLA采用哈克密炼机熔融共混,分别制备了PLA/NR,PLA/NR-gPMMA,PLA/NR-g-PBA和PLA/NR-g-(PMMA,PBA)共混物,研究了接枝改性NR和未改性NR含量对共混物力学性能和热性能的影响。各共混物的拉伸弹性模量和拉伸强度均随接枝改性NR和未改性NR含量的增加而降低,断裂伸长率和缺口冲击强度随接枝改性NR和未改性NR含量的增加而提高。其中,PLA/NR-g-PBA共混物的断裂伸长率和缺口冲击强度比其它共混物提高的幅度大,当NR-g-PBA的质量分数为5%时,PLA/NR-g-PBA共混物的断裂伸长率达到78%,缺口冲击强度为5.2 k J/m2,而纯PLA的断裂伸长率仅为7.7%,缺口冲击强度为2.5 k J/m2,说明NR接枝分子柔顺性较高的BA更有利于促进其与PLA共混物的韧性提高。热分析结果表明,PLA/NR-gPBA共混物的热稳定性相比于纯PLA也有所提高。     

天然橡胶/纤维素纳米丝增韧增强聚乳酸研究

通过溶液共混-共沉淀法制备了天然橡胶/纤维素纳米丝(NR/CNF)复合物,并将该复合物与聚乳酸(PLA)熔融共混,制备得到PLA/NR/CNF共混物。采用扫描电镜对PLA/NR/CNF共混物的断面形貌进行了表征,发现该共混物在脆断过程中,由于CNF与PLA的界面结合力较弱,会随着橡胶分散相一起脱落,从而形成较多的孔洞。拉伸测试结果表明,PLA/NR/CNF共混物的拉伸模量和拉伸强度均高于PLA/NR共混物,但是断裂伸长率有所下降,说明CNF对共混体系具有增强的效果。热失重测试结果表明,NR和CNF的引入会使PLA的初始分解温度降低。     

马来酸酐接枝PS对PS/PLA共混体系发泡行为的影响

通过熔融共混法制备PS/PLA共混物,研究了PLA和马来酸酐接枝PS（PS-g-MAH）含量对PS/PLA共混体系的CO2溶解度、流变行为、相态结构以及发泡行为的影响。结果表明,PLA可以有效提高PS/PLA共混体系的CO2溶解度,当PLA含量为25份(质量份,下同)时,CO2溶解度比PS提高了22 %;PS-g-MAH的加入,显著改善PS/PLA共混体系的相容性,减小分散相的粒径,以及降低PS/PLA共混体系的泡沫密度。     

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。     

回收PET共混物的非等温结晶和熔融行为

采用双螺杆挤出机制备了聚丙烯(PP)/回收聚对苯二甲酸乙二酯(r-PET)、r-PET/马来酸酐接枝PP(PP-g-MAH)和r-PET/甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝PP(PP-g-GMA)共混物,并研究了共混物组成、熔融温度与时间以及降温速率对共混物非等温结晶与熔融行为的影响.结果表明,r-PET与PP共混,结晶温度均提高,这与组分间起到异相成核诱导结晶作用有关.r-PET结晶温度随PP-g-MAH用量增加而降低,但受PP-g-GMA用量影响较小;r-PET可提高PP-g-MAH结晶温度,但降低PP-g-GMA结晶温度.熔融温度提高,共混物中PP结晶温度和熔点均降低,r-PET熔融峰形和熔点取决于共混物的熔融温度及界面相互作用.     

增塑剂对生物降解塑料聚乳酸结晶形态的影响

采用熔融共混方法制备了聚乙二醇(PEG)和聚乳(酸PLA)的共混物,并借助差示扫描量热仪和广角X射线衍射仪研究了在80~140℃等温结晶时PEG对PLA结晶形态和熔融行为的影响。结果表明:100℃以上时PLA的结晶度随结晶温度的升高逐渐增加;100℃以下时PLA的结晶度随PEG含量的增加逐渐增大。110℃以下时,晶面间距随结晶温度的升高和PEG含量的增加而逐渐减小;110℃以上时,晶面间距保持不变;当加入15%的PEG时PLA的晶面间距不受结晶温度的影响结,晶生成的是稳定的α晶。     

苹果酸对聚乳酸/热塑性淀粉共混物结构与性能的影响

将天然淀粉用甘油改性后制得了热塑性淀粉(TPS),再通过熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/TPS共混物。通过SEM、TG、DSC分析和拉伸性能、吸水性能、流变性能测试,研究了苹果酸对TPS和PLA/TPS共混物结构和性能的影响。结果表明:苹果酸能促进淀粉酸解,使TPS分散相尺寸减小,在PLA基体中的分布更加均匀;苹果酸能提高PLA/TPS共混物的拉伸性能;苹果酸对PLA/TPS共混物的玻璃化转变温度、熔融温度及冷结晶温度影响较小;少量的苹果酸可降低PLA/TPS共混物的吸水率。     

PLA/PBAT/纳米碳酸钙三元复合材料的微观形貌与性能

采用双螺杆挤出机制备了聚乳酸/己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物(PLA/PBAT)共混物和PLA/PBAT/纳米碳酸钙(PLA/PBAT/nano-CaCO_3)复合材料;通过差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)和微机电子万能试验机研究了PLA/PBAT共混物的微观结构、相容性、熔融与结晶行为及力学性能;不同含量的nano-CaCO_3对PLA/PBAT/nano-CaCO_3三元复合材料中PLA的熔融与结晶行为及复合材料力学性能的影响及nano-CaCO_3在PLA/PBAT共混物中的分布行为。DSC表明,与少量的PBAT共混后,PLA的结晶度提高;而加入nano-CaCO_3后,PLA的结晶温度降低;SEM表明,PLA与少量PBAT部分相容,且nano-CaCO_3选择性地分布在PBAT相中;力学性能测试表明,与PBAT共混后,PLA的韧性得到很大程度的改善,且nano-CaCO_3与PBAT起到了协同增韧的作用,冲击强度提高了162%;但nano-CaCO_3的加入量存在阈值,超过10%时,会使PLA/PBAT/nano-CaCO_3复合材料的拉伸强度下降。     

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。     

PBT/PLA/增容剂共混体系的结构与性能表征

以聚丙烯共聚物接枝马来酸酐(PP-g-MAH)、乙烯-醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐(EVA-g-MAH)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐(ABS-g-MAH)为增容剂,采用熔融共混法制备了不同组成比例的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)与聚乳酸(PLA)共混物,通过扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、热失重分析仪(TG)、X射线衍射仪(XRD)等多种手段测试了共混物,详细研究PBT/PLA质量比、增容剂种类和用量对共混物结构与性能的影响。结果表明,共混物PBT/PLA为不相容体系,质量比为90/10时混合相对均匀;选择共混物PBT/PLA质量比为70/30时加入3种增容剂,发现增容剂对PBT/PLA共混物的增容效果中EVA-g-MAH优于PP-gMAH和ABS-g-MAH,且EVA-g-MAH含量为5%时共混物的相容性较好,对共混物的结晶行为影响显著。     

制备方法对聚乳酸/聚丙撑碳酸酯性能的影响

通过熔融共混法和溶液浇注法制备了聚丙撑碳酸酯(PPC)与聚乳酸(PLA)的共混物。采用转矩流变仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、紫外可见近红外分光光度计等对共混物进行了表征,研究了共混方法对材料性能的影响。实验结果表明:PLA/PPC为部分相容性共混物,常温下放置体系会发生物理老化;PPC的加入使共混物的水蒸气阻隔性提高,随着温度的升高,共混物的水蒸气阻隔性明显降低,特别是PPC含量多的组分;PPC的加入还使共混物拉伸强度和杨氏模量降低,断裂伸长率提高。熔融共混会造成PPC和PLA的降解,降低体系黏度;相对于溶液浇注制备的共混物,其断裂伸长率较低,水蒸气阻隔性较好。     

全生物降解聚乳酸/聚己内酯共混物的研究进展

介绍了完全生物降解聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混物的研究进展,重点阐述了其相容性、相态结构、熔融结晶行为、力学性能及加工工艺等方面的研究成果。合适的相容剂能够有效改善共混体系相容性,提高PLA/PCL共混物的韧性,并使体系产生协同效应。PCL的加入并未改变PLA的晶型,但却降低了PLA的结晶温度和PLA的结晶度。黏度、剪切速率、界面张力等都是相态结构的影响因素,通过控制这些因素可以实现对相态结构的控制。相对于单组分体系,PLA/PCL共混物力学性能和加工性能得到改善,并适用多种加工工艺。     

反应性增容制备高性能PLA/PA11共混物

由于聚乳酸(PLA)与尼龙11(PA11)的相容性较差,因此,利用熔融接枝法制备了PLA与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的接枝物PLA-g-GMA,并充当共混物的增容剂。在共混的过程中,利用增容剂原位反应性,增容PLA与PA11的共混体系。对共混物进行力学性能测试,结果表明,在没有添加增容剂的条件下,共混物的力学性能较差;随着接枝物的加入,共混物的力学性能显著提高。在PLA/PA11(80/20)组分中,当增容剂的含量达到20%时,共混物的断裂伸长率和拉伸强度均达到了最大值分别为281. 14%、53. 16 MPa,且材料抗冲击性能也有一定的改善,与纯PLA相比,增加了132%。     

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。