PLA成核剂的研究进展

综述了PLA不同种类成核剂的研究和应用进展,评价了不同成核剂的成核效果,并且对PLA成核剂的今后发展方向进行了展望。     

IPDI/PEG-800扩链改性PLA的性能表征

以乳酸为原料、辛酸亚锡为催化剂,采用直接熔融缩聚法合成聚乳酸(PLA),将其用IPDI扩链,制得聚合物IPDI/PLA,再用PEG-800改性,制备出IPDI/PLEG-800。用凝胶色谱、傅里叶变换红外光谱、接触角、X射线衍射、热失重、流变学分析等手段对聚合物的结构和性能进行了表征。结果表明:与IPDI/PLA相比,IPDI/PLEG-800分子量大幅度提高,且接触角变小,亲水性能提高;IPDI/PLEG-800具有较高黏弹性;PEG-800的加入使得IPDI/PLA的结晶度提高韧,性增强。     

聚乳酸结晶成核剂的研究进展

聚乳酸作为一种新型可生物降解高分子材料,具有优良的机械性能和生物降解性,但结晶速度缓慢也制约了其应用,添加结晶成核剂是一种改善聚合物结晶行为的有效手段,本文综述近年国内外对聚乳酸结晶成核剂的研究情况。     

多元环氧扩链剂对聚乳酸等温结晶行为及力学性能的影响

采用多元环氧扩链剂(ADR)对聚乳酸(PLA)进行熔融扩链改性,得到PLA/ADR共混物。采用差示扫描量热仪(DSC)对共混物的熔体等温结晶行为进行表征和分析。结果表明:在110~120℃温度范围内,ADR的加入提高了PLA熔体的结晶速率;随着ADR用量的增加,PLA等温结晶速率明显提高,半结晶时间缩短。结合熔体流动速率和偏光显微镜分析,从分子运动能力和熔体黏度的角度解释了ADR对PLA等温结晶行为的影响机理。此外,研究了结晶度变化对PLA/ADR共混物拉伸性能和维卡软化温度(VST)的影响。当PLA/ADR(100/1.0)共混物的结晶度由1.7%提高到32.2%时,其拉伸强度由55.6 MPa提高到63.2 MPa,VST由61.9℃提高到156.9℃。结晶度的增大有利于PLA/ADR共混物力学性能和耐热性能的进一步提高。     

成核剂TMC-328及TMC-300对聚乳酸结晶性能的影响

通过考察市售的成核剂品种TMC-328与TMC-300对聚乳酸结晶的影响发现,这两种成核剂对聚乳酸结晶均有促进作用,对聚乳酸的抗冲击性也均有提高。     

聚乳酸结晶的研究进展

综述了自合成以来聚乳酸（PLA）结晶行为研究的主要成果，介绍了PLA的α、β、γ三种晶型结构参数及不同晶型晶体的形成条件，以及PLA球晶、单晶、孪晶、微纤晶和串晶等结晶形态及其形成条件。此外，还介绍了PLA在不同条件下的结晶行为，着重阐述了分子结构、第二组分及温度场、应力场以及辐照等外部因素对其结晶行为的影响。     

PLA纳米复合材料结晶行为的研究进展

综述了近年来聚乳酸(PLA)纳米复合材料结晶行为的研究进展,重点介绍了PLA/纳米碳基复合材料、PLA/纳米黏土复合材料、其他PLA纳米复合材料,以及PLA/纳米杂化复合材料的结晶行为,并阐述了增塑剂与纳米填料,以及剪切流动场与纳米填料的协同效应对PLA结晶行为的影响.分析表明,添加少量纳米填料可以有效促进PLA结晶,提高其耐热性和力学性能,并赋予其气体阻隔性、抗紫外线和抗菌性等特殊功能.最后,对PLA纳米复合材料结晶调控的未来研究方向进行了展望.     

聚甲醛结晶性能的改性

研究了高摩尔质量羧酸盐类成核剂HC对聚甲醛（POM）的结晶成核作用,采用示差扫描量热分析（DSC）、偏光显微镜观察（PLM）及等温结晶动力学分析等方法研究了该类成核剂对POM结晶形态、结晶度、结晶速率等的影响,并考察了其力学性能。结果表明,高摩尔质量羧酸盐类成核剂HC的加入,使POM晶粒细化,结晶诱导期缩短,显著提高了POM的结晶速率。     

聚酰胺66/改性耐热聚乳酸共混物的力学性能和结晶行为

采用熔融共混和注射成型制备了改性耐热聚酰胺66/聚乳酸（PA66/PLA）共混物,经热处理后,探讨了PLA含量对共混物的断口样貌形态、力学性能以及结晶性能的影响。结果表明,PLA与PA66具有一定的相容性,当PLA的含量不超过10 %（质量分数,下同）时,PA66/PLA共混物的拉伸强度在PA66的93 %以上,其断裂伸长率对比PLA得到了倍数级的增长,是PLA断裂伸长率的8.6倍;当PLA的含量不超过20 %时,共混物的结晶性能变好,提升结晶速率,缩短结晶时间,结晶度有所提高;但当PLA的含量超过20 %以后,共混物的拉伸强度则出现了不同程度的降低。     

PET/PLA共混物相容性和结晶性能的研究

研究了相容剂钛酸四丁酯[Ti(OBu)4]含量、聚乳酸(PLA)含量对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/PLA共混物相容性的影响,探讨了共混物的熔融和结晶行为,并对其结晶形貌进行了观察。结果表明,Ti(OBu)4含量为PLA的4%(质量分数,下同)时,PET/PLA共混物的相容性良好,但当PLA含量超过30%时,共混物出现相分离;PLA的加入使PET的结晶峰变窄,结晶速率增加,且结晶峰温度向高温方向移动;PLA的加入使PET的晶粒尺寸大幅减小,晶粒数目大幅增加,结晶更加完善。     

PHBV增韧PLA的结晶及力学性能研究

采用熔融共混法,以聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)为增韧剂对聚乳酸(PLA)进行改性,得到PLA/PHBV复合材料。研究了PHBV用量对PLA/PHBV复合材料结晶性能和力学性能的影响。结果表明:随着PHBV用量的增加,PLA/PHBV复合材料的结晶度逐渐减小,拉伸强度和弯曲强度逐渐降低,而断裂伸长率则逐渐增大(当PHBV用量为50%时,复合材料的断裂伸长率比纯PLA提高了1.72倍),同时复合材料的冲击强度亦有所提高。由此可见,在不明显降低拉伸强度和弯曲强度的前提下,适量PHBV的添加能够改善PLA/PHBV复合材料的韧性。     

乙二胺改性聚乳酸的直接熔融缩聚法合成研究

采用直接熔融缩聚法将乙二胺对乳酸预聚体进行改性.探讨了反应温度、催化剂类型及用量、反应时间对产物摩尔质量的影响,并用红外光谱和示差扫描量热法(DSC)对产物进行了表征.结果表明,在170℃反应8 h,乙二胺与乳酸的体积比为8:100,辛酸亚锡为催化剂,产物摩尔质量有了较大提高,并保持着较好的亲水性能.     

成核剂对聚乳酸结晶行为及热性能的影响

采用熔融共混法制备了聚乳酸/成核剂复合材料,通过结晶速率测试仪、偏光显微镜(POM)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)和负荷热变形温度测定仪对材料的结晶行为及热行为进行了研究。结果表明:与滑石粉相比,多酰胺类化合物(TMC)在聚乳酸基体中的成核效果更为明显,TMC的加入未改变聚乳酸的晶型,但显著提高了聚乳酸的结晶速率和结晶度;当所有样品在120℃下退火2 min时,与纯聚乳酸及滑石粉成核的聚乳酸相比,TMC成核的聚乳酸耐热温度最高,可达105.6℃。     

聚乳酸（PLA）／三醋酸甘油酯（TAc）的结晶性能研究

用三醋酸甘油酯（TAc）增塑聚乳酸（PLA）,研究了TAc对PLA在不同温度结晶时的结晶性能的影响。随着TAc的添加,PLA的结晶度与其球晶生长速率逐渐增加,断裂伸长率增大,抗张强度降低。TAc的最佳添加量为25％。研究不同温度等温结晶时PLA/TAc的机械性能以及晶体形态的影响,发现结晶温度升高,PLA/TAc的球晶生长速率减小,抗张强度增大,断裂伸长率降低。     

密胺改性聚乳酸工艺研究

直接以外消旋乳酸(LA)和阻燃剂密胺(MA)为原料,通过直接熔融共聚法合成了聚乳酸生物降解材料聚(乳酸-密胺)[P(LA-co-MA)],探讨了工艺条件对合成的影响。结果表明:当乳酸与密胺摩尔投料比为60/1、催化剂氯化亚锡用量0.4%、熔融共聚温度160℃、共聚时间6h时,所得共聚物的特性黏度最大,可达0.87dL/g;共聚物P(LA-co-MA)的结构经红外和核磁表征,证实为预期的结构。P(LA-co-MA)可有效提高聚乳酸及其木塑复合材料的阻燃性能。     

PLA/PHA复合材料结晶性能和力学性能研究

采用熔融共混法制备了聚乳酸/聚羟基脂肪酸酯(PLA/PHA)复合材料,研究了PHA用量对PLA/PHA复合材料结晶性能和力学性能的影响。结果表明:PLA/PHA复合材料在熔融过程中出现双重熔融峰,且熔融峰随PHA用量的增加逐渐向高温方向移动;随着PHA用量的增加,PLA/PHA复合材料的结晶度逐渐下降,而其拉伸强度、断裂伸长率等均得到提高,但PHA用量过多时,复合材料的力学性能急剧下降。     

聚乳酸改性研究

绿色环保材料聚乳酸具有良好的生物降解性、相容性及化学惰性,同时又具有性脆,耐热性差等缺点,本文针对这些缺点,通过加入不同种类、不同比例的增塑剂及助剂对聚乳酸进行修饰。应用热机械分析仪（TMA）、扫描电子显微镜（SEM）、动态力学分析仪（DMA）等对其性能进行了分析。实验结果表明改性后的聚乳酸在保持生物降解性的同时热稳定性、韧性等方面都有显著提高。改性后的聚乳酸玻璃化转变温度比改性前提高了7℃,耐热性得到改善;通过动态力学分析及扫描电镜图观测,改性后聚乳酸材料的脆性明显得到改善。     

三羟甲基丙烷改性共聚酯的结晶性能和流变行为

采用直接酯化熔融缩聚法合成了一系列不同含量的三羟甲基丙烷(TMP)改性共聚酯(BPET),并对其基本物性参数、结晶性能和流变行为进行了表征。结果表明,TMP加入量为1.536 %(摩尔百分含量,下同)时,BPET的特性黏度和相对分子质量明显提高;随TMP含量的增多,BPET的半结晶时间延长,熔融结晶峰温降低;随TMP含量的增大,BPET熔体的非牛顿指数变小,偏离牛顿流体的程度变大,表观黏度对切变速率的依赖性增强;在实验切变速率下,BPET的黏流活化能均低于均聚对苯二甲酸乙二醇酯(LPET)的黏流活化能,BPET不适合使用升高温度的方法来改善其流动加工性能。